Post on 16-Mar-2018
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
Perumusan masalah & tujuan
Batasan masalah
manfaat
metodologi penilitian
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
Perumusan masalah & tujuan
Batasan masalah
manfaat
metodologi penilitian
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
Perumusan masalah & tujuan
Batasan masalah
manfaat
metodologi penilitian
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
Perumusan masalah & tujuan
Batasan masalah
manfaat
metodologi penilitian
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
Perumusan masalah & tujuan
Batasan masalah
manfaat
metodologi penilitian
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
Perumusan masalah & tujuan
Batasan masalah
manfaat
metodologi penilitian
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
Perumusan masalah & tujuan
Batasan masalah
manfaat
metodologi penilitian
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.
Perumusan masalah & tujuan
Batasan masalah
manfaat
metodologi penilitian
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
Perumusan masalah & tujuan
Batasan masalah
manfaat
metodologi penilitian
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
Perumusan masalah & tujuan
Batasan masalah
manfaat
metodologi penilitian
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
Perumusan masalah & tujuan
Batasan masalah
metodologi penilitian
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
Design Padeye Load Out Ballasting Instalation
Model jacket wellhead tripod platform
Unity Check with DAF 1.35 H-ZEB head Tripod Platform
Next
Design Padeye Load Out Ballasting Instalation
Model jacket wellhead tripod platform
Hook Point H-ZEB head Tripod Platform
Next
Design Padeye Load Out Ballasting Instalation
Model jacket wellhead tripod platform
Pemilihan Sling & Shackle H-ZEB head Tripod Platform
Next
Design Padeye Load Out Ballasting Instalation
Padeye Design
Design Padeye H-ZEB head Tripod Platform
Next
Design Padeye Load Out Ballasting Instalation
Padeye Design
Hasil Analisa Design Padeye H-ZEB head Tripod Platform
Next
Design Padeye Load Out Ballasting Instalation
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
Design Padeye Load Out Ballasting Instalation
Untuk Validasi model, maka dilakukan perbandingan Von Mises Stress dengan manual Calculated dan Ansys Analysis
Padeye Design Validasi
Design Padeye Load Out Ballasting Instalation
Dengan Analisa Software Ansys, diperoleh juga VON MISSES stress yang terdapat antara Shackle & Padeye sebesar 15,4 ksi
ANALISA LOAD OUT
Design Padeye Load Out Ballasting Instalation
Deck Jacket will be transport to the barge
KONDISI AWAL
KONDISI INTACT
DRAFT BARGE 2,4 M
Design Padeye Load Out Ballasting Instalation
Stabilitas of Crane Barge
Design Padeye Load Out Ballasting Instalation
Stabilitas of Crane Barge
Design Padeye Load Out Ballasting Instalation
Deck Jacket will be transport to the barge
KONDISI AWAL
KONDISI INTACT
DRAFT BARGE 2,4 M
Design Padeye Load Out Ballasting Instalation
Deck Jacket will be transport to the barge
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
Design Padeye Load Out Ballasting Instalation
Deck Jacket will be transport to the barge
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
Design Padeye Load Out Ballasting Instalation
Deck Jacket will be transport to the barge
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
Design Padeye Load Out Ballasting Instalation
Stabilitas of Crane Barge
Design Padeye Load Out Ballasting Instalation
Stabilitas of Crane Barge
Design Padeye Load Out Ballasting Instalation
Deck Jacket will be transport to the barge
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
Design Padeye Load Out Ballasting Instalation
Stabilitas of Crane Barge
Design Padeye Load Out Ballasting Instalation
Stabilitas of Crane Barge
Design Padeye Load Out Ballasting Instalation
Deck Jacket will be transport to the barge
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
Design Padeye Load Out Ballasting Instalation
Deck Jacket will be transport to the barge
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
Design Padeye Load Out Ballasting Instalation
Stabilitas of Crane Barge
Design Padeye Load Out Ballasting Instalation
Stabilitas of Crane Barge
Design Padeye Load Out Ballasting Instalation
ANALISA BALLASTING
Design Padeye Load Out Ballasting Instalation
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
Design Padeye Load Out Ballasting Instalation
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
Design Padeye Load Out Ballasting Instalation
Stabilitas of Crane Barge
Design Padeye Load Out Ballasting Instalation
Stabilitas of Crane Barge
Design Padeye Load Out Ballasting Instalation
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
Design Padeye Load Out Ballasting Instalation
Stabilitas of Crane Barge
Design Padeye Load Out Ballasting Instalation
Stabilitas of Crane Barge
Design Padeye Load Out Ballasting Instalation
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)