studi by analisis lifting dan design padeye...

BY RIZAL

“ Studi Analisis Lifting dan design padeye Pada Jacket Wellhead Tripod Platform”

Dosen Pembimbing : Dr. Ir. Handayanu, M.sc. Ir.J.J. Soedjono, M.Sc.

Pendahuluan

Perumusan masalah & tujuan

Batasan masalah

manfaat

metodologi penilitian

Metode penilitian

Prosedur penilitian

PEMBAHASAN

DESIGN PADEYE

ANALISA LOAD OUT

LIFTING STABILITY

2 3 4

Pendahuluan


Batasan masalah

manfaat


Metode penilitian

Prosedur penilitian

PEMBAHASAN

DESIGN PADEYE

ANALISA LOAD OUT

LIFITNG STABILITY

Lifting Operation merupakan salah satu metode transportasi struktur dengan melakukan pengangkatan struktur menggunakan Crane. Pada studi kasus ini, Operasi Lifting mencakup transportasi pada Load Out dan Instalation dari Struktur dengan menggunakan bantuan Crane

Barge. Operasi Lifting disimulasikan pada struktur Deck Jacket Wellhead Tripod Platform dengan berat 206,375 ton dari lokasi Fabricator untuk ditransportasikan ke daerah ardjuna field, laut jawa.

Pada Lifting Method, umumnya terdiri dari sebuah crane, crane vessel, transport vessel dan object yang diangkat.

1

Pendahuluan


Batasan masalah

manfaat


Metode penilitian

Prosedur penilitian

PEMBAHASAN

DESIGN PADEYE

ANALISA LOAD OUT

LIFITNG STABILITY

ADA BEBERAPA HAL YANG DIPERLUKAN DALAM OPERASI INI, SEPERTI : PEMILIHAN CRANE, BERDASARKAN KAPASITAS DAYA ANGKAT CRANE DESIGN PADEYE PADA LIFT POINT. PEMILIHAN SLING & SHACKLE. PENENTUAN KONFIGURASI RIGGING.

Deck Jacket will be transport to the barge 2 3 4 1

2 3 4

Pendahuluan


Batasan masalah

manfaat


Metode penilitian

Prosedur penilitian

PEMBAHASAN

DESIGN PADEYE

ANALISA LOAD OUT

LIFITNG STABILITY

API RP 2A Recommended Practice for planning, designing, & contructing Fixed

Offshore Platform

API Spec 9a Specification for Wire Rope

API RP 9B Recommended Practice on Application, Care & use of Wire Rope

DNV Marine Operation-Part 2 : Operation Specific

Chapter 5 : Lifting

Lloyds Code for lifitng aplliance in a Marine environment

ASME B30.96-2006 Slings

IMO Resolution A.749(18) for Intact Stability all type of ships

Beside That, there is also :

Li Liang Thesis about “Heavy Lift Instalation Study of Offshore Structure”

1

API RP 2A Recommended Practice for planning, designing, & contructing Fixed

Offshore Platform

API Spec 9a Specification for Wire Rope

API RP 9B Recommended Practice on Application, Care & use of Wire Rope

DNV Marine Operation-Part 2 : Operation Specific

Chapter 5 : Lifting

Lloyds Code for lifitng aplliance in a Marine environment

ASME B30.96-2006 Slings

IMO Resolution A.749(18) for Intact Stability all type of ships

Beside That, there is also :

Li Liang Thesis about “Heavy Lift Instalation Study of Offshore Structure”

2 3 4 1

Pendahuluan


Batasan masalah

manfaat


Metode penilitian

Prosedur penilitian

PEMBAHASAN

DESIGN PADEYE

ANALISA LOAD OUT

LIFITNG STABILITY

Adapun permasalahan yang menjadi pokok bahasan dalam tugas

akhir ini adalah:

Bagaimanakah desain konfigurasi rigging yang sesuai untuk

proses lifting dek structure?

Bagaimanakah kriteria sling, shackle, & desain padeye yang

sesuai untuk proses lifting dek

structure?

Bagaimanakah Ballasting & stabilitas crane barge saat

melakukan Lifting Opertaion?

Pendahuluan


Batasan masalah

manfaat


Metode penilitian

Prosedur penilitian

PEMBAHASAN

DESIGN PADEYE

ANALISA LOAD OUT

LIFITNG STABILITY

Berdasarkan perumusan masalah di atas, tujuan yang ingin

dicapai dari tugas akhir ini adalah sebagai berikut:

Mengetahui desain konfigurasi rigging, sling, & shackle yang

sesuai pada proses lifting

Mengetahui design padeye yang sesuai pada Deck Module.

serta Mengetahui stress ratio, displacement dan perubahan

tegangan paling minimum dan maksimum pada member, joint

dan padeye.

Mengetahui Ballasting & stabilitas crane barge saat

melakukan Lifting Opertaion

Pendahuluan


Batasan masalah

manfaat


Metode penilitian

Prosedur penilitian

PEMBAHASAN

DESIGN PADEYE

ANALISA LOAD OUT

LIFITNG STABILITY

Analisa dilakukan terbatas terhadap beban struktur itu sendiri pada kondisi normal sedangkan beban dinamis termasuk didalamnya beban lingkungan diperhatikan sebagai dynamic ampification factor (DAF).

Pengelasan pada sambungan padeye dan

struktur dek diasumsikan tanpa cacat dan telah sesuai dengan code dan standart yang digunakan

Analisa global untuk memperoleh beban statis

dari sling dan COG dari module dek, sedangkan analisa lokal pada padeye untuk mendapatkan respon struktur.

Pada analisa stability, Analisis seafastening, Analisa mooring dan tegangan pada sling

tidak dilakukan. Serta Pengaruh sloshing pada tangki di dalam accommodation barge diabaikan

Analisa dilakukan dalam kondisi operasi (free

floating). Beban Deck yang diangkat oleh crawler

crane pada load case menggunakan DAF 1,35.

Analisa Stabilitas adalah stabilitas statis

Ditinjau pada Sarat Crane Barge. dan tidak dilakukan perhitungan RAO dari Barge saat melakukan operasi lifting

LIFTING

DESIGN PADEYE & KONFIGURASI LIFTING

LIFTING STABILITY

Pendahuluan


Batasan masalah

manfaat


Metode penilitian

Prosedur penilitian

PEMBAHASAN

DESIGN PADEYE

ANALISA LOAD OUT

LIFITNG STABILITY

Manfaat yang dapat diambil dari tugas akhir ini adalah dapat digunakan sebagai bahan pertimbangan dalam menentukan desain padeye pada struktur deck, mampu melakukan analisa global pada struktur deck dan analisa lokal pada padeye. Serta mampu melakukan Analisa lifting stability dengan memperhatikan kriteria safety pada proses instalasi deck jacket ditengah laut.


Batasan masalah

manfaat


Metode penilitian

Prosedur penilitian

PEMBAHASAN

DESIGN PADEYE

ANALISA LOAD OUT

LIFITNG STABILITY

Pendahuluan

MetodE penilitian START

Pengumpulan Data Deck module Dimensi dek Pembebanan dek Komponen lifting (Crane, Sling, Shackle)

Pemodelan Deck Module

Perhitungan Deck Module : 1. Berat struktur 2. Beban angkat 3. COG dan COG shift 4. Rigging design

B

Pemodelan Konfigurasi Rigging

A

Pengumpulan Data Barge Dimensi barge Stability Booklet Hidrostatic Properties


Batasan masalah

manfaat


Metode penilitian

Prosedur penilitian

PEMBAHASAN

DESIGN PADEYE

LIFITNG STABILITY

Pendahuluan

ANALISA LOAD OUT

2 3 1

MetodE penilitian

Penentuan Sling Shackle Dimensi padeye

Analisa Kekuatan Padeye Bearing stress Shear stress Tension stress

B

A

Analisa Deck Module -Joint displacement -Beban pada sling

Pemodelan design Padeye

Validasi : Pemodelan ,

Member check, Stress, dengan

AISC dan dokumen lifting

C TIDAK YA


Batasan masalah

manfaat


Metode penilitian

Prosedur penilitian

PEMBAHASAN

DESIGN PADEYE

Pendahuluan

ANALISA LOAD OUT

LIFITNG STABILITY

2 3 1

MetodE penilitian

Pemodelan Crane Barge

c

C

Pemilihan Crane Barge

Analisa Output berupa : -Ballasting pada Barge - RAO & Motion pada Crane Barge - Stabilitas Crane Barge

Validasi : Check Rule & Regulation pada IMO (International Maritime Organization)

749 (18) & DNV

TIDAK

YA

Kesimpulan

FINISH


Batasan masalah


Metode penilitian

Prosedur penilitian

PEMBAHASAN

DESIGN PADEYE

LIFITNG STABILITY

Pendahuluan

ANALISA LOAD OUT

manfaat

2 3 1

Model jacket wellhead tripod platform

Validasi model H-ZEB Wellhead Tripod Platform

platform selfweight (kips) error

model 515.197 0.048

as built drawing 500

HZEB Well Tripod Platform terletak di Arjuna Field, Laut Jawa, Indonesia. Platform tersebut terletak pada koordinat 005˚ 54’ 24.96” Lintang Selatan 108˚ 04’ 43.03” Bujur Timur

Design Padeye Load Out Ballasting Instalation

Next

H-ZEB head Tripod Platform LIFT POINT PADA MAIN DECK

Z

Y

X

Next



Unity Check with DAF 1.35 H-ZEB head Tripod Platform

Next



Hook Point H-ZEB head Tripod Platform

Next



Pemilihan Sling & Shackle H-ZEB head Tripod Platform

Next


Padeye Design

Design Padeye H-ZEB head Tripod Platform

Next


Padeye Design

Hasil Analisa Design Padeye H-ZEB head Tripod Platform

Next


By Manual Calculated : Axial Stress(fa) : 3,692 Ksi Bending Stress (fb) : 4,968 Ksi Shear Stress(fv) : 2,131 Ksi So that, we can attain Von Mises stress (VM) : 9,414 Ksi (NB : This Von Mises Stress tersebut terletak pada Base of Padeye)

Padeye Design Validasi


Untuk Validasi model, maka dilakukan perbandingan Von Mises Stress dengan manual Calculated dan Ansys Analysis

Padeye Design Validasi


Dengan Analisa Software Ansys, diperoleh juga VON MISSES stress yang terdapat antara Shackle & Padeye sebesar 15,4 ksi

ANALISA LOAD OUT


Deck Jacket will be transport to the barge

KONDISI AWAL

KONDISI INTACT

DRAFT BARGE 2,4 M


Stabilitas of Crane Barge



KONDISI AWAL

KONDISI INTACT

DRAFT BARGE 2,4 M



22,5 m

STEP 1

KONDISI INTACT

DRAFT BARGE 2,4 M

CRANEBOOM MULAI DIANGKAT

SETINGGI 22,5 M TERHADAP

BARGE

83,5 0

DECK



480

22,5m

20m STEP 2 DRAFT BARGE BERUBAH DARI 2,4m KE 2,5 m CRANEBOOM MULAI DIGERAKKAN HORIZONTAL SEBESAR 20 M DARI SISI PORT & TINGGI CRANEBOOM 20,5 M TERHADAP BARGE PROSES BALLASTING DARI STEP 1 KE STEP 2 MEMERLUKAN WAKTU 20 MENIT

DECK



480

22,5m

20m

DECK

5,5m

STEP 3 DRAFT BARGE BERUBAH DARI 2,5m KE 2,6 m CRANEBOOM MULAI PINDAHKAN 20m DARI SISI PORT & TINGGI CRANE BOOM 22,5 m TERHADAP BARGE PROSES BALLASTING DARI STEP 2 KE STEP 3 MEMERLUKAN WAKTU 36 MENIT



9 m

700

22,5m DECK

STEP 4 DRAFT BARGE 2,6 m CRANEBOOM MULAI DIPINDAHKAN 11m MENDEKATI SISI PORT PROSES BALLASTING DARI STEP 3 KE STEP 4 MEMERLUKAN WAKTU 22 MENIT



STEP V DRAFT BARGE BERUBAH DARI 2,6m KE 2,65m POSISI DECK TELAH BERADA DIATAS LONGITUDINAL CENTERLINE BARGE PROSES BALLASTING DARI STEP 4 KE STEP 5 MEMERLUKAN WAKTU 30 MENIT

650

DECK

22,5m

10m



650

DECK

22,5m

10m

STEP VI DRAFT BARGE BERUBAH DARI 2,65 m KE 2,7m POSISI DECK DITURUNKAN UNTUK DILAKUKAN SEAFASTENING PROSES BALLASTING DARI STEP 5 KE STEP 6 MEMERLUKAN WAKTU 15 MENIT


ANALISA BALLASTING


Pada Proses Ballasting-Load Out Terdapat : Pump Capacity 3,5 ton/min Untuk ballast & de-ballast were use 2/3 of Pump Capacity So The Use Of Pump Capacity are 2,333 ton/min

ANALISA BALLASTING


Maka Pada Proses Ballasting, untuk mengubah Draft Barge 2,4m (Step 0) ke Draft 2,7 ( Step 6) dibutuhkan waktu 25 menit

Deck Jacket Being put on the jacket

24m

DECK

12m

720

STEP I DRAFT BARGE 2,7m POSISI DECK DIPINDAHKAN DENGAN JARAK VERTICAL 24m DAN JARAK HORIZONTAL 12m KE ARAH SISI STARBOARD DARI BARGE

10m

5,5m

5m


Deck Jacket Being put on the jacket

500

24 m

20m

DECK

5,5m STEP II DRAFT BARGE 2,7m POSISI DECK DIPINDAHKAN DENGAN JARAK VERTICAL 24m DAN JARAK HORIZONTAL 20m KE ARAH SISI STARBOARD DARI BARGE SELANJUTNYA DECK AKAN PERLAHAN-LAHAN DITURUNKAN UNTUK DILAKUKAN INSTALATION KE JACKET TRIPOD

10m

5m


Dari analisa yang telah dilakukan maka didapatkan kesimpulan sebagai berikut:

1) Pada konfigurasi Rigging, menggunakan

Sling yang memiliki Tipe CSBL dengan diameter tali sling 2.13 inchi dan Working Load Limit 200 ton

Shackle yang memiliki Tipe G-2160 dengan pin diameter 2.13 inchi

dan Shackle Working Load Limit 200 ton.

2) Padeye di-design untuk menahan beban 185,18 ton. Dimana pada hasil analisa lokal stress pada Padeye diperoleh nilai tegangan maksimum 15405,3 lb/in2 atau setara dengan 15,4 ksi, dan masih dalam kondisi aman karna nilainya masih dibawah tegangan ijin ( ≤ 27 ksi).

3) Analisa Ballasting & Stabilitas Pada Crane Barge, dibagi menjadi 2 tahap : A. Hasil analisa Lifting Operation-Load out

Pada analisa ballasting memerlukan waktu 25 menit untuk mengubah Draft Barge dari 2,4m ke 2,7m

Pada analisa Stability of Barge, diperoleh kondisi kritikal terjadi pada Step-6 yaitu pada saat dilakukan proses Seafastening pada Deck dengan perbandingan Area Rationya 1,55.

B. Hasil analisa lifting Operation-Instalation Deck on Jacket Ballasting pada Barge tidak diperlukan. Karna tidak ada perubahan

draft pada Barge. Pada analisa Stability of Barge, diperoleh kondisi kritikal terjadi pada

Step-1 dengan perbandingan Area Rationya 1,92.

Lifting Operation pada Tahap Load Out & Instalation Deck on Jacket dapat berlangsung dengan baik karna telah memenuhi kriteria dari American Bureau of Shipping (ABS) dan International Maritime Organization (IMO).

AISC ASD. American Institute of Steel Construction, Specification for Structural Steel Building – Allowable Stress Design and Plastic Design. (Codes)

API RP 2A WSD 21th Edition. 2005. Recommended Practice for Planning, Designing and Constructing Fixed Offshore Platforms. American Petroleum Institute. Washington. (Codes)

DNV No.2.22. 2008. Lifting Appliances. Det Norske Veritas. Norway. (Codes) DNV RP H103. 2010. Modelling and Analysis of Marine Operation. Det Norske Veritas.

Norway. (Codes) DNV Pt2 Ch5-Lifting. 1996. Marine Operation. Det Norske Veritas. Norway. (Codes) IMO Resolution A.749 (18) Code on Intact Srtability for all Types of ship. Liang Li. 2004. Heavy Lift Instalation Study of Offshore Structure. Thesis. Department Of

Civil Engineering. National University Of Singapore. Singapore. (Thesis) Simatupang, Reni. 2008. Analisa Struktur Padeye pada Proses Lifting Deck Structure. Tugas

Akhir Jurusan Teknik Kelautan. ITS. Surabaya. (Final Project) Soegiono.2004. Teknologi Produksi dan Perawatan Bangunan Laut. Airlangga Universitiy

Press. Surabaya. (Book) Syamdatu Perdana, Khoiron. 2012. Analisa Damage Stability dari Accomodation Barge

selama melakukan Operasi pada Crawler Crane. Tugas Akhir Jurusan Teknik Kelautan. ITS. Surabaya. (Final Project)

studi by analisis lifting dan design padeye...

Documents