1
0 Dalam industri minyak dan gas, khususnya saat melakukan transportasi perangkat berat seperti jacket platform dan riser, penggunaan sistem pengikatan laut (sea fastening) sangat penting. Rancangan dan penempatan dukungan sementara (temporary support) ini harus dilakukan dengan hati-hati untuk memastikan bahwa pemotongan dilakukan dengan waktu yang minimal dan meninggalkan sedikit debris.
Sistem Pengikatan (Sea Fastening)
Pengikatan digunakan untuk memfasilitasi transportasi dengan cara yang aman dan efisien. Selama transportasi, temporary support ini harus dirancang untuk menahan akselerasi serta pergerakan yang terjadi pada saat perjalanan laut. Penempatan rigging platform yang tepat juga sangat penting. Biasanya, sling akan terhubung di darat, yang memberikan akses yang lebih baik untuk crane, serta mengurangi jumlah pekerjaan yang perlu dilakukan di atas laut.
Aspek Desain Sea Fastening
Desain pengikatan laut harus mempertimbangkan berbagai faktor, termasuk gaya maksimum yang dapat diberikan pada komponen selama transit. Hal ini melibatkan analisis perilaku kapal dan kondisi laut dengan memperhatikan periode puncak gelombang maksimum. Untuk mencapai ini, arsitek naval akan menganalisis gaya g maksimum yang diizinkan oleh komponen yang diangkut dalam setiap arah.
Parameter Desain
Parameter penting untuk sea fastening meliputi:
- Kekuatan Torsi: Ketika mengangkut item seperti riser bend yang terhubung ke blind flange, torsi yang cukup besar dapat terjadi, terutama jika item tersebut menjulur beberapa meter dari titik wajah jacket.
- Temporary Support: Selama transportasi dan instalasi, dukungan sementara seperti clamp riser diperlukan untuk memastikan stabilitas sebelum koneksi akhir dibuat.
Proses Transportasi dan Stabilitas di Laut
Setelah jacket terpasang dan riser terhubung ke pipa bawah laut serta pipa topside, sistem menjadi stabil. Sambungan akhir ini bertindak sebagai dukungan tambahan. Namun, selama transportasi, penting untuk menjaga agar semua elemen tetap aman dan terkendali.
Contoh Perhitungan Gaya Selama Transportasi
Misalnya, mari kita hitung gaya yang bekerja pada anggota sea fastening berdasarkan data berikut:
- Berat dek baja (W): 50 ton
- Panjang dari titik pusat kapal (LCG): 8.4 m
- Jarak antara CoG dek dan garis tengah kapal di arah transversal (TCG): 0.0 m
- Jarak vertikal dari CoG dek ke kiel barge (VCG): 5.0 m
- Draft barge: 3.65 m
- Area dek di arah longitudinal: 10.0 m²
- Area dek di arah transversal: 4.2 m²
- Kemiringan maksimum (φ): 20°; Waktu (t): 10 s
- Kemiringan pitch maksimum (ψ): 12.5°; Waktu (t): 10 s
- Percepatan heave: ±0.2 g
- In the case of pitching and heaving, kr =0.6, kp = 1, kz =1
Menghitung Gaya saat Rolling
Menggunakan rumus gaya saat rolling:
![\[ F_r = \left(\frac{W}{9.81}\right)\left[k_r \cdot a_r \cos \beta + \sin \phi \left(9.81 + k_p \cdot a_p \sin \delta + k_z \cdot a_z\right)\right] \]](https://www.alvinburhani.net/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-2e42344cc31ac715be085031fbd35ba8_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Dengan memasukkan nilai-nilai:
– Percepatan rolling (
): 
– Percepatan pitching (
): 
– Percepatan heave (
)k: 
Hasil dari perhitungan adalah:
![\[ F_r = 21.53 \, \text{ton} \]](https://www.alvinburhani.net/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-25fdccf69477fef7f938ee423afbe117_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Tambahkan gaya akibat angin:
![\[ F_{w} = 15 \, \text{ton} \]](https://www.alvinburhani.net/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-24ae581acfca4e08d9d0d65e1a9516b1_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Total beban:
![\[ \text{Total load} = F_r + F_w = 36.53 \, \text{ton} \]](https://www.alvinburhani.net/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-d53e47bdb560da3f69d729a95932878c_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Menghitung Gaya saat Pitching
Rumus untuk gaya saat pitching adalah:
![\[ F_p = \left(\frac{W}{9.81}\right)\left[k_p \cdot a_p \cos \delta + \sin \phi \left(9.81 + k_r \cdot a_r \sin \beta + k_z \cdot a_z\right)\right] \]](https://www.alvinburhani.net/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-1e315211cf91fbb80738c2490bfa40d4_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Dengan hasil akhirnya adalah:
![\[ F_{p} = 13.57 \, \text{ton} \]](https://www.alvinburhani.net/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-a9273feb2ce05d9c2a101e5ca6fc7c2f_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Dan gaya angin:
![\[ F_{w} = 11 \, \text{ton} \]](https://www.alvinburhani.net/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-164f21dde1d0dd68451c2fd0ea757038_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Total beban dalam arah transversal:
![\[ \text{Total load in transverse direction} = 24.57 \, \text{ton} \]](https://www.alvinburhani.net/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-2e8154e2672b2c5a0903bb33e3a72194_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Menghitung Gaya saat Heaving
Untuk gaya saat heaving, rumus yang digunakan adalah sebagai berikut:
![\[ F_z = \left(\frac{W}{9.81}\right)\left[k_r \cdot a_r \sin \beta + \sin \phi \left(9.81 + k_p \cdot a_p \sin \delta + k_z \cdot a_z\right)\right] \]](https://www.alvinburhani.net/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-c1b5d81c72ec9058a97ca532ff6e2fed_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Hasilnya:
![\[ F_z = 59.82 \, \text{ton} \]](https://www.alvinburhani.net/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-769d87bc8d68da06f7844352893dc7f2_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Rangkuman
Dalam proyek offshore, seperti pemasangan jacket, riser, dan struktur topside, diperlukan dukungan sementara (temporary supports) selama proses pengangkutan laut. Struktur ini harus mampu menahan gaya dinamis yang terjadi akibat gerakan kapal seperti rolling, pitching, dan heaving. Oleh karena itu, perhitungan yang akurat menjadi kunci untuk menjamin keamanan selama transportasi.
Langkah pertama dalam menghitung temporary support adalah mengidentifikasi data dasar dari struktur yang akan diangkut. Ini meliputi berat struktur (misalnya 50 ton), posisi titik berat (center of gravity/CoG) baik dalam arah longitudinal (LCG), transversal (TCG), dan vertikal (VCG), serta ukuran fisik struktur dan tongkang. Parameter lingkungan juga harus diperhitungkan, termasuk sudut maksimum rolling dan pitching, serta percepatan akibat heaving.
Setelah data dasar diperoleh, gaya-gaya akibat gerakan kapal dihitung. Gaya rolling terjadi akibat pergerakan kapal dari sisi ke sisi, dan dihitung dengan memperhitungkan jari-jari rotasi (jarak dari CoG ke titik tumpu), sudut rolling maksimum, dan periode waktu. Gaya pitching, yang disebabkan oleh gerakan kapal ke depan dan belakang, dihitung dengan pendekatan yang mirip. Percepatan heaving, yaitu gerakan vertikal kapal karena gelombang, dikonversi menjadi gaya melalui perkalian dengan massa struktur.
Rumus umum untuk menghitung gaya dinamis ini menggunakan komponen percepatan dalam tiga sumbu utama. Misalnya, gaya rolling dapat dihitung dengan persamaan diatas:
di mana W adalah berat struktur, ar, ap, az adalah percepatan akibat rolling, pitching, dan heaving, dan kr, kp, kz adalah faktor koreksi.
Setelah gaya dinamis dihitung, gaya angin juga perlu ditambahkan. Dalam kasus transportasi offshore, angin yang bertiup tegak lurus terhadap arah kapal akan memberikan gaya tambahan yang signifikan. Gaya ini biasanya dihitung berdasarkan luas permukaan struktur dan kecepatan angin, atau diambil dari studi sebelumnya sebagai gaya tetap.
Setelah seluruh gaya dihitung—baik gaya dari gerakan kapal maupun angin—maka total beban yang bekerja pada struktur dapat diketahui. Beban ini kemudian digunakan untuk mendesain temporary support, termasuk jenis sambungan (welding, bolting), material, dan jumlah titik tumpu. Support juga harus dirancang agar mudah dipotong setelah instalasi, tanpa meninggalkan banyak puing atau merusak struktur utama.
Penting untuk dicatat bahwa struktur seperti riser bend memiliki konfigurasi khusus yang menghasilkan gaya torsi besar, terutama jika ujung pipa menjulur jauh dari jacket. Dalam kasus seperti ini, temporary support harus dirancang tidak hanya untuk menahan gaya linier, tapi juga momen puntir (torsion) yang timbul.
Secara keseluruhan, penghitungan temporary support adalah gabungan dari analisis statis dan dinamis. Engineer harus mempertimbangkan semua kemungkinan gaya selama pelayaran, mengkombinasikan data struktur dan lingkungan, serta memastikan bahwa semua komponen sea fastening cukup kuat, namun tetap efisien untuk dibongkar di lokasi offshore.
Dengan pendekatan ini, transportasi struktur besar ke lokasi offshore dapat dilakukan secara aman dan efisien. Kesalahan dalam desain temporary support dapat menyebabkan kegagalan struktur selama pelayaran, yang berisiko tinggi secara keselamatan, biaya, dan waktu proyek.
About The Author
