publikasi s1 its teknik (ian)
Post on 04-Mar-2016
225 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
7/21/2019 Publikasi s1 Its Teknik (Ian)
http://slidepdf.com/reader/full/publikasi-s1-its-teknik-ian 1/5
JURNAL TEKNIK POMITS 1
Abstrak — Sekarang ini, CNG sudah mulai
dimanfaatkan dengan baik oleh pihak PLN. Dari
pemanfaatan CNG ini, PLN mampu menekan penggunaan
bahan bakar minyak (BBM) hingga 203 ribu kiloliter atau
setara penghematan Rp1,786 triliun per tahun.
(Listrikindonesia.com)CNG ini sendiri nantinya akan digunakan sebagai
pembangkit tenaga listrik oleh PLN khususnya di daera
Lombok. PLN akan memakai CNG yang dikirim dari
tempat lain dan ditransportasikan melalui laut. Teknologi
yang dipakai dikenal dengan istilah Marine CNG.
Kapasitas Marine CNG yang direncanakan sebesar 3
sampai dengan 6 juta kaki kubik. (PLN.co.id)
Berdasarkan dari hal tersebut maka diperlukan adanya
sarana transportasi untuk memindahkan CNG melalui
jalur laut khususnya untuk daerah Gresik-Lombok. Proses
perancangan CNG Carrier ini diawali dengan mencari
ukuran utama CNG Carrier. Setelah didapatkan ukuran
utama yang memenuhi persyaratan yang diminta
kemudian dilanjutkan dengan pembuatan rencana garis
dan remcana umum.
Dari proses perancangan ini didapat ukuran CNG
Carrier adalah Lpp = 86,25 m, B = 15 m, H = 8 m, T = 4 m.
Kata kunci: CNG, Tabung CNG, Gresik, Lombok.
I. PENDAHULUAN
Sekarang ini, CNG sudah mulai dimanfaatkan dengan
baik oleh pihak PLN. Dari pemanfaatan CNG ini, PLN
mampu menekan penggunaan bahan bakar minyak (BBM)hingga 203 ribu kiloliter atau setara penghematan Rp1,786
triliun per tahun.(Listrikindonesia.com, 2014)
CNG banyak digunakan karena dinilai lebih 'bersih' bila
dibandingkan dengan bahan bakar minyak karena emisi gas
buangnya yang ramah lingkungan. Gas bumi memang
hanya dapat disimpan setelah diproses menjadi gas alam
cair (liquefied natural gas/LNG) atau gas alam terkompresi
(compressed natural gas/CNG) yang membutuhkan
investasi tambahan.
Di awal 2012, PLN memang mulai memikirkan untuk
menggunakan CNG di pembangkit. PLN telah memetakan
potensi pemanfaatan CNG untuk kawasan Indonesia Barat
dan Timur. Namun, kendalanya adalah tidak tersedia
pasokan gas pipa di sekitar lokasi pembangkit . Sebagai
terobosan untuk mengatasi masalah ini, PLN akan memakaiCNG yang dikirim dari tempat lain dan ditransportasikan
melalui laut. Teknologi yang dipakai dikenal dengan istilah
Marine CNG. Kapasitas Marine CNG yang direncanakan
sebesar 3 sampai dengan 6 juta kaki kubik tadi, akan
dipakai sebagai sumber pasokan gas untuk Pembangkit Gas
Peaking (beroperasi 6 jam per hari) dengan daya terpasang
100 MW. Konsumsi gas ini mampu menggantikan
penggunaan BBM sebesar 51 juta liter per tahun sehingga
terdapat potensi penghematan sekitar 200 Milyar per tahun.
(PLN.co.id).
Maka dari itu dirancanglah kapal pengangkut CNG ini
dari gas facility di Gresik ke daerah Lombok yang
nantinya gas tersebut akan digunakan sebagai bahan
bakar power plant untuk memenuhi kebutuhan listr ik
khususnya saat malam hari.
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Gas Alam
Gas alam sering juga disebut sebagai gas Bumi atau gas
rawa, adalah bahan bakar fosil berbentuk gas yang terutama
terdiri dari metana CH4). Ia dapat ditemukan di ladang
minyak, ladang gas Bumi dan juga tambang batu bara terdiridari fosil-fosil dan terbentuk dalam wujud gas, gas alam
sebagian besar terbentuk dari metana.(www.pengertianahli.com, 2015)
Komponen utama dalam gas alam adalah metana (CH4),
yang merupakan molekul hidrokarbon rantai terpendek dan
teringan. Gas alam juga mengandung molekul-molekulhidrokarbon yang lebih berat seperti etana (C2H6), propana
(C3H8) dan butana (C4H10), selain juga gas-gas yang
mengandung sulfur (belerang). Gas alam juga merupakansumber utama untuk sumber gas helium. Komposisi pada gas
alam dapat bervariasi. Pada tabel di bawah ini digambarkan
Desain CNG Carrier Untuk Daerah Pelyaran
Gresik - Lombok
Stefanus Ian dan Dosen Ir. Wasis Dwi Aryawan, M.Sc., Ph.D.
Jurusan Teknik Perkapalan, Fakultas Teknologi Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia
e-mail : wasis@na.its.ac.id
S
7/21/2019 Publikasi s1 Its Teknik (Ian)
http://slidepdf.com/reader/full/publikasi-s1-its-teknik-ian 2/5
JURNAL TEKNIK POMITS 2
secara umum komposisi pada gas alam murni sebelum
dilakukan pengolahanTabel. 1.
Komponen susunan gas alam
Pemanfaatan Gas alam sebagai berikut :
1. Gas alam sebagai bahan bakar.
2. Gas alam sebagai bahan utama baku
3. Gas alam sebagai komoditas energy.
B.
CNG
Salah satu cara dalam mengemas gas adalah dengan
mengkonversikannya kedalam bentuk CNG. CNG adalah gas
bumi yang dimampatkan atau dikompres (Compressed)sehingga bertekanan tinggi dan disimpan di dalam bejana
tekan atau tabung (Cylinder). Adapun wujud dari gas CNG
masih berupa gas, jadi tidak berupa cair, hanya gas tersebutditekan sampai pada tekanan 200-250 bar atau di kisaran
29003600 psi. Dengan tekanan sebesat itu, maka diperlukan
tabung khusus yang mampu menahan tekanan dari gastersebut.
Beberapa jenis tabung CNG yang digunakan adalah sebagai
berikut:1.
Tabung tipe 1, Tabung ini secara keseluruhan
terbuat dari baja. Biaya pembuatan yang cukup
murah merupakan keuntungan dari tabung tipe ini.
Namun masalah berat menjadi kendala tersendiri.2.
Tabung tipe 2, terbuat dai baja dan material
komposit berupa resin dan fiber. Tabung ini
dirancang agar memiliki ketebalan yang tidakterlalu besar unutk menahan tekanan gas tertentu.
Tipe ini memiliki berat yang lebih ringan dari
tabung tipe 1namun dengan harga yang lebihmahal. Karena merupakan perpaduan dari logam
dan bahan komposit.
3. Tabung tipe 3, Tabung tipe ini memiliki linear yangterbuat dari aluminium. Tentu saja ini membawa
keuntungan tersendiri terhadap berat tabung yang
menjadi permasalahan pada tipe 1 dan 2.Pembuatan tabung dengan bahan aluminium ini
memiliki keuntungan hingga batas tertentu. Jika
untuk penggunaan kapasitas penggunaan bahanaluminium dinilai tidak memberi keuntungan baik
dari segi ekonomis maupun kekuatan.
4. Tabung tipe 4, Tabung tipe 4 terbuat dari bahan plastik dan overwrap penuh serat karbon atau
konstruksi campuran viber. Linear dari tabung 4
tidak memberikan kekuatan struktural tetapi hanyasebagai bahan untuk menyimpan gas bertekanan
saja. Meskipun telah beredar dipasaran, namun
tabung tipe 4 masih dalam proses pengembangan.
Gambar. 2.1 jenis tabung CNG
C.
Kemasan tabung CNG dalam peti kemas
Peti kemas (Ingggris: ISO container) adalah peti atau kotak
yang memenuhi persyaratan teknis sesuai dengan InternationalOrganization for Standardization (ISO) sebagai alat atau
perangkat pengangkutan barang yang bisa digunakan
diberbagai moda, mulai dari moda jalan dengan truk peti
kemas, kereta api dan kapal petikemas laut.
Salah satu keunggulan angkutan peti kemas adalah
intermodalitynya dimana peti kemas bisa diangkut dengan truk
peti kemas, kereta api dan kapal petikemas. Hal inilah yang
menyebabkan peralihan angkutan barang umum menjadi
angkutan barang dengan menggunakan peti kemas yang
menonjol dalam beberapa dekade terakhir ini.
Ukuran peti kemas standar yang digunakan ditampilkan
dalam tabel berikut:
Tabel 2.1Ukuran Peti Kemas Standart
7/21/2019 Publikasi s1 Its Teknik (Ian)
http://slidepdf.com/reader/full/publikasi-s1-its-teknik-ian 3/5
JURNAL TEKNIK POMITS 3
Gambar. 2.2 CNG dalam peti kemas
III. METODOLOGI PENELITIAN
A. Gambar dan Tabel
Metodologi dalam pengerjaan penelitian ini digambar dalamdiagram alir ( flow chart ) pengerjaan sebagai berikut :
IV. PERANCANGAN CNG C ARRIER
A. Penentuan Jumlah Muatan
Dalam mendesain kapal diperlukannya batasan desain, yang
dijadikan sebagai acuan dalam proses desain. Permintaan
pemilik kapal atau yang disebut Owner Requiretment
merupakan salah satu batasan desain yang harus dipenuhi oleh
designer dalam proses mendesain kapal. Dalam hal ini, sesuai
dengan owner requiretment, maka payload yang dibutuhkan
adalah 19.98 MMscf.
CNG pada umumnya dikemas dalam tabung khusus, yaitu
tabung CNG. Terdapat 4 tipe tabung CNG yang dijual di
pasaran seperti yang telah dijelaskan dalam tinjauan pustaka.
Yang akan penulis lakukan selanjutnya adalah mengenai
pemilihan tabung CNG yang akan dipakai dalam perencanaan
ini. Adapun pertimbangan dalam pemilihan tabung CNG
adalah sebagai berikut:
- Berat tabung- Kekuatan tabung
- Kapasitas CNG tabung
- Harga tabung CNG
Dari keempat tipe tabung yang ada, penulis memilih tabung
tipe 1. Pertimbangannya adalah sebagai berikut:
1. Tabung dirancanakan akan dikemas dalam peti kemas 20
feet, setelah dilakukan perhitungan terhadap berat tabung
beserta isinya(CNG), bertnya memenuhi berat maksimal
kapasitas petikemas 20 feet.
2. Tabung tipe 1 merupakan tabung yang terbuat dari baja,
oleh karena itu dijamin kuat terhadap tekanan dari gas di
dalamnya.
3. Tabung CNG tipe 1 merupakan tabung yang memiliki
harga termurah daripada tipe-tipe lainnya.
(Utama, Danu 2013)
Untuk lebih jelasnya mengenai perencanaan ini, berikut
marupakan tabel perhitungan perencanaan muatan.
7/21/2019 Publikasi s1 Its Teknik (Ian)
http://slidepdf.com/reader/full/publikasi-s1-its-teknik-ian 4/5
JURNAL TEKNIK POMITS 4
B. Penentuan Ukuran Utama
Perencanaan ukuran utama dilakukan berdasar data dari
kapal yang dibuat PT Daya Radar Utama. Data kapalnya
adalah sebgai berikut :
Jenis Kapal : Cargo
T : 4 m
LPP : 83 m
B : 16 mH : 4.7 m
Data di atas dijadikan acuan untuk menentukan ukuran
utama awal pada proses perancangan CNG Carrier ini.
Kemudian dengan mengguanakan ukuran utama salah satu
kapal dilakukan perhitungan terhadap beberapa batasan dan
fungsi objektif yang akan menjadi acuan dalam proses
optimasi ukuran utama. Berikut beberapa batasann yang
dihitung sebelum melaksanakan proses optimasi :
1. Perhitungan Freeboard
Perhitungan freeboard berdasarkan ketentuan yang telah
ditetapkan oleh Intenational Convention on Load line 1966
and protocol of 1988. Barge yang dirancangan merupakankapal tipe B, sehingga diambil freeboard standar yang telah
ditetapkan untuk kapal tipe B berdasarkan panjang kapal[2].
Selanjutnya nilai tersebut ditambahkan dengan nilai-nilai
koreksi maka didapatkan nilai minimal freeboard yang
disyaratkan.
2. Perhitungan Berat Baja
Perhitungan berat baja CNG Carrier dilakukan dengan
rumus dari buku Practical Ship Design [Watson, 1997].
Selain menghitung berat baja kapal kosong, juga dilakukan
perhitungan berat perlengkapan, berat permesinan serta
berat cadangan.
3.
Perhitungan Peralatan dan Perlengkapan BargePerhitungan berat equipment dan outfitting
menggunakan rumus pendekatan pada buku Ship
Design For Efficiency & Economy.
4. Perhitungan Koreksi Displacement
Dengan telah dihitungnya berat baja dan peralatan pada
barge tersebut, maka komponen dari LWT telah didapatkan.
Kemudian LWT tersebut dijumlahkan dengan DWT
sehingga didapatkan berat displacement. Nilai LWT+DWT
ini dibandingkan dengan nilai displacement hasil dari rumus
pendekatan yaitu LxBxTxCbxρ. Selisih antara keduanya
harus dalam range 1% hingga 3 % dimana selisih berat
tersebut akan menjadi berat cadangan.5.
Perhitungan Trim
Perhitungan trim berdasarkan rumus yang terdapat dalam
“ Parametric Design Chapter 11”[5].
6.
Perhitungan Stabilitas
Perhitungan stabilitas dengan menggunakan Metode
Manning dengan batasan yang sudah diatur dalam IS Code
2008 dengan menggunakan metode Manning [4].
7. Perhitungan Harga Material dan Permesinan
Setelah diketahui berat dari baja dan berat dari perelatan
kapal, maka dengan menggunakan rumus pendekatan dari
(Watson, 1998) akan diketahui harga dari masing-masing
komponen tersebut.
Maka ukuran utama adalah :
Lpp = 86.25 meter
B = 15.00 meter
H = 8.00 meter
T = 4.00 meter
Dimana ukuran utama CNG Carrier tersebut sudah
memenuhi semua batasan yang telah diberikan.
C. Pembuatan Rencana Garis dan Rencana Umum
Setelah didapatkan ukuran utama hasil optimasi, maka
dilanjutkan dengan pembuatan rencana garis. Berikut hasil
desain rencana garis setelah dikerjakan dengan bantuan
Autocad :
Gambar.4.1 Rencana Garis
Selanjut adalah pembuatan desain rencana umum kapal
tersebut. Proses pembuatan desian rencana umum dilakukan
dengan memenuhi rule-rule dan regulation yang berlaku
dalam penempatan segala posisinya pada kapal. Berikut hasil
desain rencana umum kedua kapal :
7/21/2019 Publikasi s1 Its Teknik (Ian)
http://slidepdf.com/reader/full/publikasi-s1-its-teknik-ian 5/5
JURNAL TEKNIK POMITS 5
Gambar.4.3 Rencana Umum
V. KESIMPULAN DAN SARAN
Dari hasil proses perhitungan optimasi yang memenuhi
kriterai-kriteria dan proses desain, maka didapatkan ukuran
utama CNG Carrier yaitu :
1.
Ukuran Utama
L (Panjang) = 86.25 m
B (Lebar) = 15 m
H (Tinggi) = 8 m
T (Sarat) = 4 m
Total perkiraan cost yang digunakan untuk membangun
CNG Carrier ini sebesar $ 12.255.962
Saran-saran yang dapat diberikan untuk pengembangan
tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
1.
Perhitungan biaya pembangunan secara rill dan terperinci
dibutuhkan karena perhitungan pada proses ini hanya
menggunakan perhitungan terhadap material denganrumus pendekatan dimana tidak meliputi perhitungan
harga jasa.
DAFTAR PUSTAKA
1. Bertram, H. S. (1998). Ship Design for Efficiency & Economy.
Oxford: British Trust for Conservation Volunteers.
2. Engineers, T. S. (1980). Ship Design and Construction. New
York.
3. Holtrop, J. a. (1988). An Approximate Power Prediction
Method.
4. IMO. Intact Stability Code, Intact Stability for All Types of
Ships Covered by IMO Instruments. London, UK : IMOABS.
2009. Rules For Building And Classing Steel Barge.
5. Bertram, H. S. (1998). Ship Design for Efficiency & Economy.
Oxford: British Trust for Conservation Volunteers.
6. Engineers, T. S. (1980). Ship Design and Construction. New York.
7. Holtrop, J. a. (1988). An Approximate Power Prediction Method.
8. IMO. Intact Stability Code, Intact Stability for All Types of Ships
Covered by IMO Instruments. London, UK : IMO
9. IMO. 1983. International Conference on Tonnage Measurement of
Ship 1969. London, UK : IMO
10. IMO. 2005. LOAD LINES, Consolidated Edition 2005. London, UK
: IMO11.
IMO. 2002. MARPOL 73/78, Consolidated Edition 2002. London,
UK : IMO.
12. IMO. 2004. SOLAS, Consolidated Edition 2004. London, UK :
IMO.
13.
Klasifikasi Indonesia. (2009). BKI Vol II Rules for Hull. Jakarta.14. Lamb, T. (2004). Ship Design & Construction, Volume 2. New
Jersey: the Society of Naval Architecs and Marine Engineers.15.
Lewis, E. V. (1988). Principle of Naval Architecture Volume I. New
Jersey: The Society of Naval Architects and Marine Engineer.
16. Lewis, E. V. (1988). Principle of Naval Architecture Volume II.
New Jersey: The Society of Naval Architects and Marine Engineer.
17. RINA. (2012). Pilot Implementation of Marine CNG Technology to
Transfer Gas from Gresik to Lombok. RINA.
18. Utama, D. (2013). PERANCANGAN INTEGRATED TUG-BARGE(ITB) PENGANGKUT CNG (Compressed Natural Gas) YANG
SESUAI UNTUK PERAIRAN SEMBAKUNG-NUNUKAN.Surabaya.
19.
Watson, D. (1998). Practical Ship Design. Scotland: ELSEVIER.
top related