Perhitungan Bollard Pull Tugboat (BV)

5 0

Berikut adalah artikel tentang perhitungan bollard pull untuk operasi towng kapal tugboat berdasarkan Rules dan Formula Bureau Veritas (BV). Bollard pull merupakan parameter kritis dalam menentukan kemampuan kapal tug untuk melakukan operasi towing yang aman dan efektif. Artikel ini membahas metode perhitungan bollard pull berdasarkan rules dan formula dari Bureau Veritas (BV), mencakup berbagai komponen resistensi yang harus dipertimbangkan dalam operasi towing. Perhitungan yang akurat sangat penting untuk memastikan keselamatan operasi dan pemilihan kapal tug yang sesuai dengan kebutuhan.

Kata Kunci: Bollard Pull, Towing, Tug Boat, Bureau Veritas, Marine Engineering

1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Operasi towing merupakan salah satu aktivitas penting dalam industri maritim yang melibatkan penggunaan kapal tug untuk menarik atau mendorong kapal lain, tongkang, platform lepas pantai, atau struktur terapung lainnya. Keberhasilan operasi towing sangat bergantung pada kemampuan kapal tug yang dinyatakan dalam satuan bollard pull.

Bollard pull didefinisikan sebagai gaya tarik maksimum yang dapat dihasilkan oleh kapal tug pada kecepatan nol knot (kondisi statis). Parameter ini menjadi ukuran utama dalam menilai kapabilitas kapal tug dan merupakan faktor penentu dalam pemilihan kapal tug untuk operasi tertentu.

Dalam praktiknya, perhitungan bollard pull yang dibutuhkan untuk operasi towing harus mempertimbangkan berbagai faktor seperti:

• Karakteristik kapal yang ditarik (panjang, lebar, draft, displacement)
• Kondisi lingkungan (kecepatan angin, arus laut, gelombang)
• Kecepatan towing yang diinginkan
• Kondisi lambung kapal (fouling)
• Karakteristik tow line

Bureau Veritas (BV), sebagai salah satu classification society terkemuka di dunia, telah mengembangkan metodologi perhitungan yang komprehensif untuk menentukan bollard pull yang dibutuhkan dalam operasi towing. Metodologi ini telah menjadi standar industri yang diakui secara internasional.

1.2 Maksud dan Tujuan

Maksud: Artikel ini dimaksudkan untuk memberikan pemahaman yang mendalam tentang metode perhitungan bollard pull berdasarkan rules dan formula Bureau Veritas (BV), serta aplikasinya dalam operasi towing.

Tujuan:

1. Menjelaskan konsep dasar bollard pull dan pentingnya dalam operasi towing
2. Menguraikan komponen-komponen resistensi yang mempengaruhi kebutuhan bollard pull
3. Menyajikan formula matematika yang digunakan dalam perhitungan bollard pull berdasarkan BV rules
4. Memberikan contoh aplikasi perhitungan bollard pull dalam kasus nyata
5. Memberikan panduan praktis bagi marine engineer dan nautical officer dalam perencanaan operasi towing

1.3 Ruang Lingkup

Artikel ini membahas:

• Teori dasar resistensi kapal dalam operasi towing
• Komponen-komponen resistensi: frictional, wave, aerodynamic, dan tow line resistance
• Formula matematika dan metodologi perhitungan berdasarkan BV rules
• Faktor-faktor yang mempengaruhi kebutuhan bollard pull
• Studi kasus perhitungan bollard pull

2. LANDASAN TEORI

2.1 Konsep Bollard Pull

Bollard pull adalah ukuran kemampuan tarik kapal tug yang diukur dalam kondisi statis (kecepatan = 0 knot). Pengukuran dilakukan dengan mengikatkan kapal tug pada bollard yang dilengkapi dengan dynamometer untuk mengukur gaya tarik yang dihasilkan pada putaran mesin maksimum.

Terdapat dua jenis bollard pull:

1. Static Bollard Pull: Gaya tarik pada kecepatan nol
2. Continuous Bollard Pull: Gaya tarik yang dapat dipertahankan dalam jangka waktu lama

Dalam operasi towing, bollard pull yang tersedia akan berkurang seiring dengan bertambahnya kecepatan towing. Hubungan ini dinyatakan dalam bollard pull coefficient.

2.2 Resistensi dalam Operasi Towing

Dalam operasi towing, kapal yang ditarik mengalami berbagai jenis resistensi yang harus diatasi oleh gaya tarik kapal tug. Resistensi total terdiri dari:

2.2.1 Resistensi Hidrodinamik (Hydrodynamic Resistance)

Resistensi hidrodinamik merupakan resistensi yang terjadi akibat gerakan kapal melalui air, terdiri dari:

a. Resistensi Gesekan (Frictional Resistance – Rf)

Resistensi gesekan terjadi akibat gesekan antara permukaan lambung kapal dengan air. Besarnya resistensi gesekan dipengaruhi oleh:

• Luas permukaan basah (wetted surface area)
• Kecepatan kapal
• Koefisien gesekan yang dipengaruhi oleh Reynolds Number
• Kondisi lambung (fouling/biofouling)

b. Resistensi Gelombang (Wave Resistance – Rv)

Resistensi gelombang terjadi akibat pembentukan sistem gelombang di sekitar kapal yang bergerak. Resistensi ini dipengaruhi oleh:

• Kecepatan kapal
• Bentuk lambung (hull form)
• Displacement
• Rasio dimensi utama (L/B, B/T)

2.2.2 Resistensi Aerodinamik (Aerodynamic Resistance – Ra)

Resistensi aerodinamik adalah resistensi yang terjadi akibat angin yang mengenai bagian kapal di atas permukaan air. Faktor yang mempengaruhi:

• Kecepatan angin
• Luas windage area (proyeksi area di atas air)
• Koefisien drag
• Arah angin relatif terhadap kapal

2.2.3 Resistensi Tow Line (Tow Line Resistance – Rr)

Resistensi tambahan yang terjadi akibat tow line yang terendam dalam air. Faktor yang mempengaruhi:

• Diameter tow line
• Panjang tow line yang terendam
• Kecepatan towing
• Sag (kendur) tow line

2.3 Bilangan Reynolds dan Koefisien Gesekan

Bilangan Reynolds (Re) adalah bilangan tak berdimensi yang menggambarkan karakteristik aliran fluida, yang digunakan untuk menentukan koefisien gesekan.

Reynolds Number menentukan apakah aliran bersifat laminar atau turbulen, dan berpengaruh langsung terhadap besarnya resistensi gesekan yang dialami kapal.

3. METODOLOGI PERHITUNGAN BOLLARD PULL

3.1 Parameter Input yang Diperlukan

Untuk melakukan perhitungan bollard pull yang akurat, diperlukan data-data berikut:

A. Data Kapal yang Ditarik:

• L = Panjang garis air (Waterline Length) dalam meter
• B = Lebar kapal (Breadth) dalam meter
• T = Sarat kapal (Draft) dalam meter
• D = Displacement dalam ton
• S = Windage area (luas proyeksi di atas air) dalam m²
• N = Jumlah hari sejak dry docking terakhir

B. Data Operasional:

• V = Kecepatan towing dalam knot
• Vc = Kecepatan arus dalam knot
• Vfr = Kecepatan maksimum kapal tug dalam free running (tanpa beban) dalam knot
• Vw = Kecepatan angin dalam knot

C. Data Tow Line:

• d = Diameter tow line dalam mm
• l = Panjang tow line yang terendam dalam meter
• Z = Sag (kendur) tow line dalam meter
• P = Jarak antara tug dan kapal yang ditarik dalam meter

D. Konstanta:

• ρsw = Massa jenis air laut = 1.025 ton/m³ = 1025 kg/m³
• ρair = Massa jenis udara = 1.22 kg/m³
• ν = Viskositas kinematik air laut = 1.2 × 10⁻⁶ m²/s
• g = Percepatan gravitasi = 9.81 m/s²

3.2 Formula dan Persamaan Matematika

3.2.1 Konversi Kecepatan

Konversi dari knot ke m/s:

v (m/s) = V (knot) × 0.514444

3.2.2 Bilangan Reynolds

Formula:

R = (v × L) / ν

Dimana:

• R = Bilangan Reynolds (tak berdimensi)
• v = Kecepatan dalam m/s
• L = Panjang garis air dalam m
• ν = Viskositas kinematik dalam m²/s

Interpretasi:

• R < 5 × 10⁵: Aliran laminar
• R > 5 × 10⁵: Aliran turbulen

3.2.3 Koefisien Gesekan

a. Koefisien Gesekan Dasar (Cf)

Formula ITTC-1957 yang digunakan oleh BV:

Cf = 0.075 / [log₁₀(R) - 2]²

b. Koefisien Tambahan untuk Hull Fouling (ΔCf)

ΔCf = 0.008 × N × Cf

Dimana N = jumlah hari sejak dry docking terakhir

Penjelasan:

• Hull fouling (pertumbuhan organisme laut pada lambung) meningkatkan resistensi gesekan
• Semakin lama sejak dry docking, semakin besar penambahan koefisien gesekan
• Faktor 0.008 adalah konstanta empiris berdasarkan pengalaman operasional

c. Koefisien Gesekan Total (Cft)

Cft = Cf + ΔCf + 0.0004

Dimana 0.0004 adalah allowance untuk ketidaksempurnaan permukaan lambung

3.2.4 Luas Permukaan Basah (Wetted Surface Area)

Formula Aproksimasi:

Sw = 1.7 × L × T + B × L

Dimana:

• Sw = Wetted surface area dalam m²
• L = Panjang garis air dalam m
• T = Sarat dalam m
• B = Lebar dalam m

Catatan: Formula ini merupakan pendekatan untuk kapal dengan bentuk lambung konvensional. Untuk kapal dengan bentuk khusus, digunakan perhitungan yang lebih detail.

3.2.5 Resistensi Gesekan (Frictional Resistance)

Formula:

Rf = ½ × Cft × ρsw × Sw × v²

Dimana:

• Rf = Resistensi gesekan dalam Newton (N)
• Cft = Koefisien gesekan total
• ρsw = Massa jenis air laut dalam kg/m³ (1025 kg/m³)
• Sw = Wetted surface area dalam m²
• v = Kecepatan dalam m/s

Penjelasan Fisika:

• Resistensi gesekan sebanding dengan kuadrat kecepatan
• Permukaan yang lebih luas menghasilkan resistensi yang lebih besar
• Koefisien gesekan bergantung pada kondisi permukaan dan Reynolds number

3.2.6 Resistensi Gelombang (Wave Resistance)

Formula:

Rv = (Rv/D) × D

Dimana:

• Rv = Resistensi gelombang dalam Newton (N)
• Rv/D = Rasio resistensi gelombang terhadap displacement (N/ton)
• D = Displacement dalam ton

Penentuan Rv/D:

Nilai Rv/D ditentukan dari grafik yang didasarkan pada:

• Froude Number: Fn = V / √(g × L)
• Rasio L/B (panjang terhadap lebar)
• Rasio B/T (lebar terhadap sarat)

Untuk kapal dengan:

• L/B ≈ 3.0 – 4.0
• B/T ≈ 20 – 30
• Fn ≈ 0.2 – 0.5

Nilai Rv/D berkisar antara 8 – 15 N/ton

Dalam dokumen contoh:

• L/B = 50/15 = 3.33
• B/T = 15/0.57 = 26.32
• V/√L = 5/√50 = 0.71
• Rv/D = 12.00 N/ton

3.2.7 Resistensi Hidrodinamik Total

Formula:

Rh = Rf + Rv

Dimana:

• Rh = Total resistensi hidrodinamik dalam N
• Rf = Resistensi gesekan dalam N
• Rv = Resistensi gelombang dalam N

3.2.8 Resistensi Aerodinamik (Aerodynamic Resistance)

Formula:

Ra = ½ × Cx × Ch × ρair × S × Vw²

Dimana:

• Ra = Resistensi aerodinamik dalam Newton (N)
• Cx = Koefisien drag (biasanya = 1.0 untuk kondisi head wind)
• Ch = Koefisien ketinggian (biasanya = 1.0)
• ρair = Massa jenis udara = 1.22 kg/m³
• S = Windage area dalam m²
• Vw = Kecepatan angin dalam m/s

Nilai Koefisien Cx berdasarkan kondisi:

• Head wind (angin dari depan): Cx = 1.0 – 1.2
• Beam wind (angin dari samping): Cx = 0.8 – 1.0
• Following wind (angin dari belakang): Cx = 0.5 – 0.7

Catatan:

• Untuk kondisi terburuk (foul weather), digunakan kecepatan angin 40 knot
• Windage area termasuk bangunan atas, superstructure, dan cargo di dek

3.2.9 Resistensi Tow Line (Tow Line Resistance)

Formula:

Rr = 4.6 × 10⁻³ × d × v² × [l + (71.6 × Z/P)]

Dimana:

• Rr = Resistensi tow line dalam Newton (N)
• d = Diameter tow line dalam meter (konversi dari mm)
• v = Kecepatan towing dalam m/s
• l = Panjang tow line yang terendam dalam meter
• Z = Sag (kendur) tow line dalam meter
• P = Jarak antara tug dan kapal yang ditarik dalam meter

Penjelasan:

• Resistensi tow line terjadi karena drag pada tow line yang terendam
• Semakin besar diameter dan panjang tow line, semakin besar resistensinya
• Sag (kendur) tow line menambah panjang efektif yang terendam
• Faktor 71.6 adalah konstanta empiris untuk memperhitungkan efek catenary

3.2.10 Resistensi Total

Formula:

Rtot = Rh + Ra + Rr

Atau:

Rtot = Rf + Rv + Ra + Rr

Dimana:

• Rtot = Total resistensi dalam Newton (N)

3.2.11 Koefisien Bollard Pull (Bollard Pull Coefficient)

Formula:

Cef = 1 - [(V + Vc) / Vfr]

Dimana:

• Cef = Bollard pull coefficient (tak berdimensi, 0 < Cef < 1)
• V = Kecepatan towing dalam knot
• Vc = Kecepatan arus dalam knot
• Vfr = Kecepatan maksimum tug dalam free running (knot)

Interpretasi:

• Pada V = 0 (statis), Cef mendekati 1 (100% bollard pull tersedia)
• Semakin tinggi kecepatan towing, semakin kecil bollard pull yang tersedia
• Arus searah dengan gerakan mengurangi bollard pull efektif yang tersedia

Contoh:

• Jika V = 5 knot, Vc = 1 knot, Vfr = 10 knot
• Cef = 1 – (5+1)/10 = 1 – 0.6 = 0.4 atau 40%
• Artinya hanya 40% dari static bollard pull yang tersedia

3.2.12 Required Bollard Pull

Formula:

Rt = Rtot / (Cef × g)

Dimana:

• Rt = Required static bollard pull dalam ton-force
• Rtot = Total resistensi dalam Newton (N)
• Cef = Bollard pull coefficient
• g = 9810 N/ton (faktor konversi Newton ke ton-force)

Penjelasan:

• 1 ton-force = 9810 Newton
• Required bollard pull adalah kemampuan tarik minimum yang harus dimiliki tug
• Actual bollard pull harus lebih besar dari required bollard pull untuk safety margin

4. STUDI KASUS

4.1 Data Kapal

Nama Kapal yang Ditarik: KB-25 (Tongkang) Nama Kapal Tug: MT PARASEA ONE Rute: Batu Ampar, Batam – Tarempa Island, Natuna Kondisi: Lightship dan unmanned Kondisi Laut: Sea voyage & foul season

4.2 Data Input

4.3 Langkah Perhitungan

Langkah 1: Konversi Kecepatan

v = 5 × 0.514444 = 2.572 m/s
vw = 40 × 0.514444 = 20.578 m/s

Langkah 2: Hitung Reynolds Number

R = (2.572 × 50) / (1.2 × 10⁻⁶)
R = 128,600,000 = 1.286 × 10⁸

Langkah 3: Hitung Koefisien Gesekan

Cf = 0.075 / [log₁₀(1.286 × 10⁸) - 2]²
Cf = 0.075 / [8.109 - 2]²
Cf = 0.075 / 37.32
Cf = 0.002009

Langkah 4: Hitung Koefisien Tambahan Hull Fouling

ΔCf = 0.008 × 100 × 0.002009
ΔCf = 0.001608

Langkah 5: Hitung Koefisien Gesekan Total

Cft = 0.002009 + 0.001608 + 0.0004
Cft = 0.004017

Langkah 6: Hitung Wetted Surface Area

Sw = 1.7 × 50 × 0.57 + 15 × 50
Sw = 48.45 + 750
Sw = 798.45 m²

Langkah 7: Hitung Resistensi Gesekan

Rf = ½ × 0.004017 × 1025 × 798.45 × (2.572)²
Rf = 0.5 × 0.004017 × 1025 × 798.45 × 6.615
Rf = 10,832 N

Langkah 8: Hitung Resistensi Gelombang

Rv = 12.00 × 368.27
Rv = 4,419 N

Langkah 9: Hitung Resistensi Hidrodinamik Total

Rh = 10,832 + 4,419
Rh = 15,251 N

Langkah 10: Hitung Resistensi Aerodinamik

Ra = ½ × 1.0 × 1.0 × 1.22 × 165 × (20.578)²
Ra = 0.5 × 1.22 × 165 × 423.45
Ra = 42,619 N

Langkah 11: Hitung Resistensi Tow Line

d = 80/1000 = 0.08 m
Rr = 4.6 × 10⁻³ × 0.08 × (2.572)² × [20 + (71.6 × 1/180)]
Rr = 0.000368 × 6.615 × [20 + 0.398]
Rr = 0.000368 × 6.615 × 20.398
Rr = 49.6 N

Langkah 12: Hitung Resistensi Total

Rtot = 15,251 + 42,619 + 49.6
Rtot = 57,920 N

Langkah 13: Hitung Bollard Pull Coefficient

Cef = 1 - (5 + 1)/10
Cef = 1 - 0.6
Cef = 0.4 atau 40%

Langkah 14: Hitung Required Bollard Pull

Rt = 57,920 / (0.4 × 9810)
Rt = 57,920 / 3,924
Rt = 14.76 ton ≈ 14.8 ton

4.4 Hasil Perhitungan

4.5 Analisis Hasil

1. Resistensi Dominan:
   • Resistensi aerodinamik (Ra) = 42,619 N (73.5% dari total)
   • Resistensi hidrodinamik (Rh) = 15,251 N (26.3% dari total)
   • Resistensi tow line (Rr) = 49.6 N (0.09% dari total)
2. Interpretasi:
   • Kecepatan angin 40 knot (kondisi buruk) menghasilkan resistensi aerodinamik yang sangat besar
   • Sarat kapal yang sangat kecil (0.57 m) menyebabkan windage area relatif besar terhadap underwater area
   • Kondisi lightship (tanpa muatan) meningkatkan pengaruh angin
3. Safety Margin:
   • Required bollard pull = 14.8 ton
   • Actual bollard pull = 22.0 ton
   • Safety margin = (22 – 14.8)/14.8 × 100% = 48.6%
   • Safety margin > 30% → AMAN
4. Rekomendasi:
   • Kapal tug MT PARASEA ONE dengan bollard pull 22 ton MEMADAI untuk operasi ini
   • Safety margin 48.6% memberikan cadangan yang cukup untuk kondisi tak terduga
   • Pada kecepatan angin lebih rendah (<30 knot), required bollard pull akan berkurang signifikan

5. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI BOLLARD PULL

5.1 Faktor Kapal yang Ditarik

1. Ukuran Kapal (L, B, T)
   • Kapal yang lebih besar memiliki wetted surface area lebih luas
   • Resistensi gesekan meningkat proporsional dengan luas permukaan
   • Kapal yang lebih panjang cenderung memiliki resistensi gelombang yang berbeda
2. Displacement
   • Displacement yang lebih besar meningkatkan resistensi gelombang
   • Namun, rasio draft yang lebih dalam mengurangi windage area relatif
3. Kondisi Lambung
   • Hull fouling dapat meningkatkan resistensi gesekan hingga 40-80%
   • Dry docking berkala sangat penting untuk efisiensi operasi
   • Coating anti-fouling yang baik dapat mengurangi pertumbuhan organisme
4. Windage Area
   • Sangat signifikan pada kondisi angin kencang
   • Kapal dengan muatan di dek memiliki windage area lebih besar
   • Lightship condition meningkatkan windage area relatif

5.2 Faktor Operasional

1. Kecepatan Towing
   • Kecepatan lebih tinggi mengurangi bollard pull yang tersedia
   • Resistensi meningkat dengan kuadrat kecepatan
   • Trade-off antara kecepatan dan efisiensi
2. Kondisi Cuaca
   • Angin: Resistensi aerodinamik dominan pada angin kencang
   • Gelombang: Meningkatkan resistensi dan mengurangi efisiensi propulsi
   • Arus: Arus berlawanan mengurangi bollard pull efektif
3. Panjang dan Karakteristik Tow Line
   • Tow line yang lebih panjang memberikan elastisitas lebih baik
   • Namun meningkatkan resistensi drag
   • Material dan diameter mempengaruhi karakteristik

5.3 Faktor Kapal Tug

1. Actual Bollard Pull
   • Harus memperhitungkan degradasi performa mesin
   • Kondisi propeller dan hull tug juga mempengaruhi
2. Kecepatan Free Running
   • Menentukan seberapa besar bollard pull tersedia pada kecepatan tertentu
   • Tug yang lebih cepat lebih fleksibel untuk berbagai kecepatan towing

6. ASPEK KESELAMATAN TOWING

6.1 Safety Margin Bollard Pull

Praktik industri yang baik merekomendasikan:

• Safety margin minimum: 20-30%
• Untuk kondisi buruk (foul weather): 40-50%
• Untuk operasi offshore jarak jauh: 50-60%

Formula:

Safety Margin (%) = [(BPt - Rt) / Rt] × 100%

6.2 Pemeriksaan Towing Equipment

Semua peralatan towing harus diperiksa:

1. Towing Rope/Wire:
   • MBL (Minimum Breaking Load) ≥ 3-5 × Required Bollard Pull
   • Dalam contoh: MBL ≥ 3 × 14.8 = 44.4 ton (Actual: 75 ton) ✓
2. Delta Plate/Towing Point:
   • SWL (Safe Working Load) ≥ 2-2.5 × Required Bollard Pull
   • Dalam contoh: SWL ≥ 2.5 × 14.8 = 37 ton (Actual: 40 ton) ✓
3. Bridle Wire:
   • MBL ≥ 3 × Required Bollard Pull per leg
   • Konfigurasi bridle mendistribusikan beban ke dua titik
4. Shackles:
   • SWL ≥ 2 × Required Bollard Pull
   • Menggunakan shackle dengan sertifikat yang masih berlaku
5. Chafing Chains:
   • Untuk melindungi tow line dari gesekan
   • MBL ≥ towing rope MBL

6.3 Prosedur Emergency

1. Emergency Tow Line:
   • Harus tersedia sebagai backup
   • MBL minimum sama dengan main tow line
   • Lokasi di aft side untuk akses mudah
2. Quick Release System:
   • Memungkinkan pelepasan cepat dalam kondisi darurat
   • Harus dapat dioperasikan dalam segala kondisi cuaca
3. Communication System:
   • VHF radio untuk komunikasi tug-towed vessel
   • Backup communication system
4. Navigation Lights:
   • Sesuai COLREG untuk vessel under tow
   • Visibility minimum 2 nautical miles

6.4 Contingency Planning

Operator harus memiliki rencana untuk:

• Kehilangan daya dorong tug
• Putusnya tow line
• Cuaca memburuk tiba-tiba
• Kerusakan mechanical pada towed vessel
• Port of refuge terdekat

7. STANDAR DAN REGULASI

7.1 Bureau Veritas (BV) Rules

Bureau Veritas menetapkan standar untuk:

• Perhitungan bollard pull minimum
• Spesifikasi towing equipment
• Inspeksi dan sertifikasi
• Dokumentasi operasi towing

Referensi Utama:

• BV NR 529 – Rules for the Classification of Tugs
• BV NR 493 – Rules for the Towing of Floating Units
• BV Guidance Note NI 606 – Towing Operations

7.2 IMO Guidelines

International Maritime Organization (IMO) memberikan panduan:

• MSC.1/Circ.1406 – Revised Guidance on Safety during Abandonment and Recovery of Persons at Sea
• Resolution A.765(18) – Recommendations on Training and Certification and Operational Procedures for Pilots other than Deep-Sea Pilots

7.3 OCIMF (Oil Companies International Marine Forum)

Untuk operasi offshore:

• Guidelines for Marine Transportations
• Effective Mooring
• Offshore Vessel Management and Self Assessment (OVMSA)

7.4 Regulasi Nasional Indonesia

1. Direktorat Jenderal Perhubungan Laut:
   • MSC Merchant Shipping Notice No. 08 of 2013
   • Peraturan tentang keselamatan towing operations
   • Persyaratan minimum bollard pull untuk perairan Indonesia
2. Klasifikasi Indonesia (Biro Klasifikasi Indonesia):
   • Standar nasional untuk kapal tug
   • Inspeksi dan survey requirements

8. OPTIMASI OPERASI TOWING

8.1 Pemilihan Kecepatan Towing Optimal

Kecepatan towing optimal adalah trade-off antara:

• Waktu perjalanan
• Konsumsi bahan bakar
• Keselamatan operasi
• Kondisi cuaca

Analisis Kecepatan:

*Relatif terhadap kecepatan 3 knot

Rekomendasi:

• Fair weather: 5-6 knot untuk efisiensi waktu
• Foul weather: 3-4 knot untuk keselamatan
• Heavy seas: Reduce speed atau heave to

8.2 Route Planning

Perencanaan rute harus mempertimbangkan:

1. Weather Windows:
   • Memanfaatkan kondisi cuaca baik
   • Menghindari musim badai
   • Monitoring weather forecast kontinyu
2. Current Patterns:
   • Memanfaatkan arus yang menguntungkan
   • Menghindari tidal race dan strong current areas
   • Timing passage untuk tidal advantage
3. Port of Refuge:
   • Identifikasi safe haven di sepanjang rute
   • Jarak maksimum antar refuge port
   • Kemampuan entry dalam adverse weather
4. Traffic Separation Schemes:
   • Kepatuhan terhadap TSS regulations
   • Koordinasi dengan VTS (Vessel Traffic Service)
   • Right of way considerations

8.3 Fuel Efficiency

Untuk meningkatkan efisiensi bahan bakar:

1. Hull Maintenance:
   • Regular hull cleaning dan anti-fouling
   • Dapat mengurangi required bollard pull hingga 20%
2. Weather Routing:
   • Menggunakan weather routing services
   • Menghindari head winds dan following seas
3. Optimal Trim:
   • Menjaga trim optimal towed vessel
   • Mengurangi resistensi hidrodinamik
4. Tow Line Configuration:
   • Panjang dan scope optimal
   • Mengurangi yawing dan ranging

9. TEKNOLOGI MODERN DALAM TOWING

9.1 Dynamic Positioning (DP) Assisted Towing

Kapal tug modern dilengkapi dengan:

• DP system untuk precise positioning
• Automatic tension monitoring
• Integration dengan weather forecasting

9.2 Winch Systems

Automatic Tension Winch:

• Menjaga tension tow line konstan
• Mengurangi shock loads
• Meningkatkan keselamatan

Monitoring Systems:

• Real-time tension monitoring
• Data logging untuk analysis
• Alarm system untuk over-tension

9.3 Simulasi dan Software

Software modern untuk:

• Pre-calculation bollard pull requirements
• Weather routing optimization
• Motion analysis towed vessel
• Training simulators

Contoh Software:

• NAUTICAL SYSTEMS Towing Analysis
• ORCA3D Marine CFD
• MAXSURF Resistance
• SHIPMOOR untuk mooring analysis

9.4 Remote Monitoring

Teknologi IoT memungkinkan:

• Real-time monitoring dari shore
• Predictive maintenance
• Performance optimization
• Fleet management

10. KESIMPULAN

10.1 Ringkasan

Perhitungan bollard pull untuk operasi towing merupakan aspek kritis dalam memastikan keselamatan dan efisiensi operasi maritim. Metodologi Bureau Veritas (BV) memberikan framework komprehensif yang mempertimbangkan semua komponen resistensi yang mempengaruhi kebutuhan bollard pull:

1. Resistensi Hidrodinamik terdiri dari:
   • Resistensi gesekan (friction) yang dipengaruhi oleh wetted surface area, kecepatan, dan kondisi lambung
   • Resistensi gelombang (wave) yang bergantung pada hull form dan Froude number
2. Resistensi Aerodinamik yang dapat dominan pada:
   • Kondisi angin kencang (>30 knot)
   • Kapal dengan windage area besar
   • Lightship condition
3. Resistensi Tow Line yang relatif kecil namun tetap harus diperhitungkan
4. Bollard Pull Coefficient yang menunjukkan:
   • Berkurangnya bollard pull tersedia seiring peningkatan kecepatan
   • Pentingnya mempertimbangkan kecepatan operasional dalam perhitungan

10.2 Temuan Penting

Dari studi kasus yang telah dilakukan, diperoleh temuan:

1. Pada kondisi foul weather (angin 40 knot):
   • Resistensi aerodinamik mencapai 73.5% dari total resistensi
   • Required bollard pull: 14.8 ton
   • Safety margin dengan tug 22 ton: 48.6% (sangat memadai)
2. Faktor kritis yang mempengaruhi:
   • Kecepatan angin adalah faktor dominan untuk lightship condition
   • Hull fouling dapat meningkatkan required bollard pull hingga 20-40%
   • Kecepatan towing berbanding kuadrat dengan resistensi
3. Aspek keselamatan:
   • Safety margin minimum 30% untuk operasi normal
   • 40-50% untuk offshore long distance
   • Semua towing equipment harus memenuhi standar MBL/SWL

10.3 Rekomendasi

Berdasarkan pembahasan, direkomendasikan:

Untuk Perencanaan Operasi:

1. Melakukan perhitungan bollard pull detail sebelum operasi
2. Mempertimbangkan worst-case scenario (foul weather)
3. Menyediakan safety margin adequate (minimum 30%)
4. Melakukan weather routing dan timing yang optimal

Untuk Maintenance:

1. Regular hull cleaning untuk mengurangi fouling
2. Inspeksi berkala towing equipment
3. Sertifikasi dan testing sesuai regulasi
4. Documentation dan record keeping yang baik

Untuk Operasional:

1. Monitoring continuous terhadap weather dan sea condition
2. Komunikasi regular tug-towed vessel
3. Contingency planning untuk kondisi darurat
4. Kepatuhan terhadap regulasi dan best practices

Untuk Pengembangan:

1. Implementasi teknologi modern (DP, automatic winch)
2. Penggunaan software untuk optimization
3. Training regular untuk crew
4. Continuous improvement berdasarkan lessons learned

10.4 Penutup

Perhitungan bollard pull menggunakan metodologi Bureau Veritas telah terbukti reliable dan accepted secara international. Namun, perhitungan ini harus dipandang sebagai bagian dari comprehensive planning yang mencakup:

• Assessment kondisi kapal dan equipment
• Analisis route dan weather patterns
• Evaluasi capability tug dan crew
• Compliance terhadap regulasi yang berlaku
• Contingency planning yang matang

Keselamatan operasi towing tidak hanya bergantung pada adequacy bollard pull, tetapi juga pada:

• Profesionalisme crew
• Quality towing equipment
• Proper planning dan execution
• Effective communication
• Continuous monitoring dan adaptation

Dengan penerapan metodologi yang tepat, penggunaan equipment yang memadai, dan crew yang terlatih, operasi towing dapat dilakukan dengan aman dan efisien, bahkan dalam kondisi challenging sekalipun.

11. REFERENSI

11.1 Standar dan Rules

1. Bureau Veritas (BV)
   • BV NR 529 – Rules for the Classification of Tugs (2021)
   • BV NR 493 – Rules for the Towing of Floating Units (2020)
   • BV Guidance Note NI 606 – Towing Operations (2019)
   • BV Rules on Materials and Welding for the Classification of Marine Units (2021)
2. International Maritime Organization (IMO)
   • MSC.1/Circ.1406 – Guidance on Safety during Abandonment and Recovery
   • Resolution A.765(18) – Recommendations on Training and Certification
   • SOLAS Convention – Chapter V: Safety of Navigation
   • COLREG – International Regulations for Preventing Collisions at Sea
3. Oil Companies International Marine Forum (OCIMF)
   • Guidelines for Marine Transportation (2020)
   • Effective Mooring (4th Edition, 2018)
   • Offshore Vessel Management and Self Assessment (OVMSA)
4. International Towing Tank Conference (ITTC)
   • ITTC-1957 Model-Ship Correlation Line
   • Recommended Procedures and Guidelines 7.5-02-03-01.4

11.2 Buku dan Publikasi

1. Hensen, H. (2003). Tug Use in Port: A Practical Guide. The Nautical Institute, London.
2. Gaston, T. (1985). Practical Towage. Stanford Maritime, London.
3. Clayton, B.R. and Bishop, R.E.D. (1982). Mechanics of Marine Vehicles. E & FN Spon, London.
4. Molland, A.F., Turnock, S.R., and Hudson, D.A. (2011). Ship Resistance and Propulsion: Practical Estimation of Propulsive Power. Cambridge University Press.
5. Lewis, E.V. (1988). Principles of Naval Architecture Volume II: Resistance, Propulsion and Vibration. SNAME.

11.3 Regulasi Nasional Indonesia

1. Kementerian Perhubungan Republik Indonesia
   • MSC Merchant Shipping Notice No. 08 of 2013
   • Peraturan Menteri Perhubungan tentang Keselamatan Pelayaran
   • Peraturan Dirjen Perhubungan Laut tentang Towing Operations
2. Biro Klasifikasi Indonesia (BKI)
   • Rules for Classification and Construction: Sea-Going Steel Ships
   • Rules for Tugboats
   • Guidelines for Towing Operations

11.4 Jurnal dan Paper

1. Holtrop, J. and Mennen, G.G.J. (1982). “An Approximate Power Prediction Method”, International Shipbuilding Progress, Vol. 29, pp. 166-170.
2. Harvald, Sv.Aa. (1983). “Resistance and Propulsion of Ships”, Wiley-Interscience, New York.
3. van Berlekom, W.B. and Goddard, T.A. (1972). “Maneuvering of Large Tankers”, SNAME Transactions, Vol. 80, pp. 264-298.
4. Clarke, D., Gedling, P., and Hine, G. (1983). “The Application of Manoeuvring Criteria in Hull Design Using Linear Theory”, The Naval Architect, March 1983.

11.5 Software dan Tools

1. NAUTICAL SYSTEMS – Towing Analysis Software
2. ORCA3D – Marine CFD and Resistance Prediction
3. MAXSURF – Hull Design and Resistance Analysis
4. SHIPMOOR – Mooring Analysis Program
5. OPTIMOOR – Mooring Optimization Software

11.6 Website dan Online Resources

1. Bureau Veritas Marine & Offshore: www.veristar.com
2. International Maritime Organization: www.imo.org
3. OCIMF: www.ocimf.org
4. The Nautical Institute: www.nautinst.org
5. ITTC – International Towing Tank Conference: www.ittc.info

11.7 Standards dan Codes

1. ISO 9001:2015 – Quality Management Systems
2. ISO 45001:2018 – Occupational Health and Safety
3. ISO 14001:2015 – Environmental Management
4. API RP 2A – Planning, Designing and Constructing Fixed Offshore Platforms
5. DNV-OS-H101 – Marine Operations, General

LAMPIRAN

Lampiran A: Notasi dan Simbol

Lampiran B: Tabel Konversi Satuan

Kecepatan:

• 1 knot = 0.514444 m/s
• 1 knot = 1.852 km/h
• 1 m/s = 1.94384 knot

Gaya:

• 1 ton-force = 9.81 kN = 9810 N
• 1 kN = 0.102 ton-force
• 1 lbf = 4.448 N

Massa:

• 1 ton (metric) = 1000 kg
• 1 long ton = 1016 kg
• 1 short ton = 907.2 kg

Panjang:

• 1 nautical mile = 1852 m
• 1 meter = 3.281 feet
• 1 inch = 25.4 mm

Tekanan:

• 1 bar = 100 kPa
• 1 psi = 6.895 kPa
• 1 atmosphere = 101.325 kPa

Lampiran C: Checklist Pre-Towing Survey

1. Kapal yang Ditarik (Towed Vessel)

• [ ] Kondisi struktural vessel
• [ ] Towing points dan reinforcement
• [ ] Bridle arrangement
• [ ] Fairleads dan chafing gear
• [ ] Emergency towing arrangement
• [ ] Navigation lights dan shapes
• [ ] Communication equipment
• [ ] Safety equipment
• [ ] Dokumentasi (certificate, drawing)

2. Kapal Tug

• [ ] Actual bollard pull certificate (< 5 tahun)
• [ ] Towing winch condition dan testing
• [ ] Main tow line: diameter, length, MBL
• [ ] Emergency tow line
• [ ] Towing hook dan quick release
• [ ] Crew competency dan training
• [ ] Engine dan propulsion system
• [ ] Navigation equipment
• [ ] Communication system

3. Perencanaan Operasi

• [ ] Route planning dan waypoints
• [ ] Weather forecast untuk seluruh voyage
• [ ] Tidal information
• [ ] Port of refuge identification
• [ ] VTS dan traffic information
• [ ] Crew rest hours planning
• [ ] Fuel calculation
• [ ] ETA dan reporting points

4. Dokumentasi

• [ ] Towing contract
• [ ] Insurance certificate
• [ ] Risk assessment
• [ ] Method statement
• [ ] Emergency response plan
• [ ] Communication plan
• [ ] Approval dari authorities

5. Safety

• [ ] Safety meeting dengan semua crew
• [ ] PPE availability dan condition
• [ ] First aid dan medical supplies
• [ ] Life saving appliances
• [ ] Fire fighting equipment
• [ ] Oil spill response equipment

Lampiran D: Formula Quick Reference

1. Reynolds Number:
   R = (v × L) / ν

2. Friction Coefficient:
   Cf = 0.075 / [log₁₀(R) - 2]²

3. Hull Fouling Addition:
   ΔCf = 0.008 × N × Cf

4. Total Friction Coefficient:
   Cft = Cf + ΔCf + 0.0004

5. Wetted Surface Area:
   Sw = 1.7 × L × T + B × L

6. Frictional Resistance:
   Rf = ½ × Cft × ρsw × Sw × v²

7. Wave Resistance:
   Rv = (Rv/D) × D

8. Hydrodynamic Resistance:
   Rh = Rf + Rv

9. Aerodynamic Resistance:
   Ra = ½ × Cx × Ch × ρair × S × Vw²

10. Tow Line Resistance:
    Rr = 4.6×10⁻³ × d × v² × [l + (71.6 × Z/P)]

11. Total Resistance:
    Rtot = Rh + Ra + Rr

12. Bollard Pull Coefficient:
    Cef = 1 - (V + Vc)/Vfr

13. Required Bollard Pull:
    Rt = Rtot / (Cef × g)
    dimana g = 9810 N/ton

14. Safety Margin:
    SM = [(BPt - Rt) / Rt] × 100%

TENTANG PENULIS

Artikel ini disusun berdasarkan Bureau Veritas Rules dan praktik terbaik industri maritim internasional, dengan tujuan memberikan panduan praktis bagi marine engineers, nautical officers, dan profesional maritim lainnya dalam perencanaan dan pelaksanaan operasi towing yang aman dan efisien. Silahkan test di link ini: Hitung Bollard Pull Tugboat BV version.

DISCLAIMER

Artikel ini disusun untuk tujuan edukasi dan referensi. Setiap operasi towing harus dilakukan sesuai dengan regulasi yang berlaku, approval dari classification society, dan dengan mempertimbangkan kondisi spesifik dari setiap kasus. Penulis tidak bertanggung jawab atas keputusan operasional yang diambil berdasarkan informasi dalam artikel ini tanpa konsultasi dengan profesional yang kompeten dan approval dari authorities yang berwenang.

About Post Author

Alvin Burhani

Simple, relax, easy going, maybe patient, quiet, sympathetic, maybe kind, always keep emotion hidden, and does not get upset easily. Easy to get along with, I'm a good lister, compassionate and concern, peaceful and agreeable, and normally I avoid conflicts.

http://alvinburhani.net

Happy

0 0 %

Sad

0 0 %

Excited

4 100 %

Sleepy

0 0 %

Angry

0 0 %

Surprise

0 0 %

About The Author

Alvin Burhani

Simple, relax, easy going, maybe patient, quiet, sympathetic, maybe kind, always keep emotion hidden, and does not get upset easily. Easy to get along with, I’m a good lister, compassionate and concern, peaceful and agreeable, and normally I avoid conflicts.

See author's posts