Desain Kapal

DaftarIsi BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1.2 Tujuan 1.3 Rule Requirement BAB 2 Perhitungan Ukuran Utama Kapal 2.1 Pendahuluan 2.2 Owner Requirements 2.3 Mencari Kapal Pembanding 2.4 Perhitungan Ukuran Utama Kapal 2.5 Pemeriksaan Kebutuhan Bulbous Bow BAB 3 Perhitungan Hambatan Kapal 3.1 Viscous resistance 3.2 Resistance of appendages 3.3 Wave making resistance BAB 4 Perhitungan Perkiraan Daya Motor Induk 4.1 Koefisien Propulsi 4.2 Diameter Baling-Baling BAB 5 Perhitungan Berat dan Titik Berat DWT 5.1 Perhitungan Berat Crew dan Consummable 5.1.1 Perhitungan jumlah dan berat Crew 5.1.2 Perhitungan kebutuhan bahan bakar 5.1.3 Kebutuhan minyak diesel 5.1.4 Kebutuhan Lubrication Oil 5.1.5 Fresh Water 5.1.6 Berat Provision &Store 5.2 Perhitungan titik berat crew dan consumable 5.2.1 Crew : 5.2.2 Air Tawar : 5.2.3 Lubrication Oil : 5.2.4 Diesel Oil : 5.2.5 Fuel Oil : BAB 6 Perhitungan Berat dan Titik Berat LWT 6.1 Pendahuluan 6.2 Perhitungan berat baja kapal 6.3 Perhitungan Berat Equipment and Outfit 6.3.1 Input Data : 6.3.2 Perhitungan : 6.4 Titik Berat E & O 6.5 Perhitungan berat permesinan 6.6 Perhitungan Titik Berat LWT 6.6.1. Titik berat baja kapal BAB 7 Perhitungan Berat dan Titik Berat Gabungan LWT + DWT

1 1 1 2 3 3 4 4 7 7 9 9 10 11 12 12 12 14 14 14 14 15 15 15 15 16 16 16 16 16 17 18 18 19 21 21 21 22 23 24 24 25

7.1 Perhitungan Berat dan Titik Berat Gabungan LWT dan DWT BAB 8 Perhitungan Kapasitas Ruang Muat 8.1 Input data yang dibutuhkan : 8.2 Perhitungan volume kapal dibawah upper deck : 8.3 Perhitungan volume untuk ruang mesin, tangki-tangki dan lain-lain 8.3.1 Sekat ceruk Buritan : 8.3.2 Sekat tubrukan ( collision bulkhead ) : 8.3.3 Kamar mesin : 8.3.4 Volume Ceruk Buritan 8.3.5 Volume Ceruk haluan : 8.4 Koreksi Vr : BAB 9 Perhitungan Stabilitas Utuh 9.1 Perhitungan Stabilitas dengan Appendix I Manning. Metode Barnhart dan Thewlis 9.1.1 Definisi input data 9.1.2 Perhitungan BAB 10 Perhitungan Freeboard, Amended 1988 10.1 Definisi dan Input data : 10.2 Perhitungan 10.2.1 Tipe kapal 10.2.2 Freeboard Standard 10.2.3 Koreksi 10.3 Pengurangan [ mm ] BAB 11 Perhitungan Tonase Kapal 11.1 Pendahuluan 11.2 Perhitungan 11.2.1 Gross Tonnage 11.2.2 Net Tonnage : 11.2.3 Syarat BAB 12 Pemeriksaan Volume Ruang Muat BAB 13 Perhitungan Investasi Biaya Operasi 13.1 Pendahuluan 13.2 Input data yang dibutuhkan 13.3 Biaya 13.3.1 Structural cost 13.3.2 Outfit cost 13.3.3 Machinery cost Daftar Pustaka

25 26 26 26 27 27 27 27 28 28 28 30

30 30 31 33 33 34 34 34 34 34 36 36 36 36 36 37 38 39 39 39 39 39 39 40 Error! Bookma

ii

BAB 1 PENDAHULUAN ‘

1.1 Latar Belakang

Dalam bidang perkapalan, tentu saja tidak akan lepas dari teknik perancangan dan pembangunan kapal. Untuk tetap menjaga kompetensi dalam perancangan dan pembangunan kapal tersebut, maka sistem perkuliahan di jurusan teknik perkapalan tidak terbatas hanya pada teori. Namun banyak diberikan tugas dalam kurikulumnya, salah satunya dalam hal ini adalah Tugas Merancang (TM). Yang diharapkan dapat menjadi sebuah media pembelajaran aplikasi mahasiswa dalam memahami teori perkuliahan serta mengetahui beberapa hal yang belum dibahas dalam perkuliahan. Proses produksi kapal tidak sama dengan proses produksi alat-alat transportasi pada umumnya. Untuk memproduksi suatu kapal didahului dengan pemesanan oleh sang pemilik. Selanjutnya dari requirement yang dicantumkan, dilakukan proses-proses perencanaan mulai dari perhitungan hingga pembuatan kapal berdasarkan lines plan dan general arrangement yang sudah didapat dari hasil perhitungan sebelumnya. Disini dapat dilihat bahwa untuk merancang suatu kapal, diperlukan suatu proses yang berkesinambungan dari satu tahapan ke tahapan yang lain hingga kapal layak untuk diproduksi. Ada beberapa metode yang bisa dipakai sebagai acuan dalam merancang kapal. Namun dalam proses pembelajaran/pendidikan yang dilakukan oleh mahasiswa pada umumnya adalah dengan metode optimasi, yang didasarkan pada kriteria biaya investasi dan operasional kapal. Dengan mengerjakan Tugas Merancang, diharapkan mahasiswa dapat memahami dan mengerti proses serta tahapan-tahapan dalam merancang suatu kapal hingga layak untuk diproduksi. Tugas Merancang tersebut disusun secara bertingkat, TM I, TM II, dan TPK, sesuai dengan masa perkuliahan dan prasyarat mata kuliah yang telah ditempuh. Laporan ini berisikan awal proses perancangan, tahapan-tahapannya, optimasi, lalu menyajikannya ke dalam gambar Rencana Garis (Lines Plan) dan Rencana Umum (General Arranggement) dengan bantuan komputer (Computer Aided Design).

1.2 Tujuan

Tugas merancang kapal I ini memiliki beberapa tujuan utama yang terdiri dari : a. Memahami teknik menentukan ukuran utama kapal yang memenuhi batasan-batasan yang ada dalam permintaan pemesan (owner requirements), persyaratan atau peraturan yang berlaku (rule) dan memiliki biaya investasi (capital cost) dan maupun biaya operasi (operasional cost) semurah mungkin. b. Dapat menggambar rencana garis (lines plan) yang terdiri dari pandangan depan (body plan), pandangan atas (half-breadth plan) dan juga pandangan samping (sheer plan) dengan bentuk kurva yang se-stream line mungkin sehingga tahanan total kapal dapat diperkecil. c. Memahami perancangan rencana umum (general arrangement) dengan memperhatikan penataan ruangan di kapal yang se-efisien mungkin dan memenuhi peraturan yang berlaku di dunia perkapalan. d. Melatih kemampuan mahasiswa dengan teknik-teknik perancangan yang up-to-date dalam mendesain bentuk badan kapal secara keseluruhan dari segi bentuk, tata ruang, dan tingkat efisiensi.

1

1.3 Rule Requirement

Semua pertimbangan dalam mendesain kapal harus memenuhi persyaratan dan peraturan yang berlaku di dunia perkapalan dan pelayaran,antara lain: a. SOLAS (International Convention for the Safety of Life at Sea 74/78) b. MARPOL (International Convention for the Prevention of Pollution from Ships 73/78) c. International Convention on Load lines 1966 and Protocol of 1988, as amended in 2003, Consolidated Edition 2005 d. International Convention on Tonnage Measurements of Ships 1969 e. Code on Intact Stability Criteria for All Types of Ships Covered by IMO Instruments, 2002 Edition, IMO, London f. Peraturan Biro Klasifikasi Indonesia Tahun 2009 g. “Convention on the International Regulations for Preventing Collisions at Sea, 1972”, Consolidated Edition 2002, IMO, London, 2002. h. “Maritime Labour Conventions and Recommendations”, International Labour Organization, Geneva, 2006 1) Accommodation of Crews Convention (Revised), 1949 (No. 92) 2) Accommodation of Crews (Supplementary Provisions) Convention, 1970 (No. 133) 3) Crew Accommodation (Air Conditioning) Recommendation, 1970 (No. 140) 4) Crew Accommodation (Noise Control) Recommendation, 1970 (No. 141)

2

BAB 2 Perhitungan Ukuran Utama Kapal 2.1 Pendahuluan

Langkah pertama yang diambil adalah menentukan antara point based design atau set based design. Dalam tugas ini digunakan set based design yang dibutuhkan banyak kapal pembanding untuk menentukan ukuran utama suatu kapal. Dari kumpulan data kapal pembanding teregresi yang natinya dapat di variasikan menurut angaka Froude dan perbandingan-perbandingan ukuran utama. Adapun ukuran-ukuran utama yang perlu diperhatikan dalam menentukan kapal pembanding adalah :

a. LPP (Length between perpendicular) Panjang yang di ukur antara dua garis tegak yaitu, jarak horizontal antara garis pada sumbu poros kemudi (After Perpendicular/AP) dan garis tegak haluan (Fore Perpendicular/FP). b. LOA (Length Of All) Panjang seluruhnya, yaitu jarak horizontal yang di ukur dari titik terluar depan sampai titik terluar belakang kapal. c. Bm (Moulded Breadth) Moulded Breadth yaitu lebar terbesar diukur pada bidang tengah kapal (midship) diantara dua sisi dalam kulit kapal untuk kapal-kapal baja atau kapal yang terbuat dari logam lainnya. Untuk kulit kapal yang terbuat dari kayu atau bahan bukan logam lainnya, diukur jarak antara dua sisi terluar kulit kapal (ketebalan material diikutkan). d. H (Height) Height atau Depth yaitu jarak tegak yang diukur pada bidang tengah kapal (midship), dari atas lunas sampai sisi atas balok geladak disisi kapal. e. T (Draught) Draught disebut juga dengan sarat, yaitu jarak tegak yang diukur dari sisi atas lunas sampai ke permukaan air. f. DWT (Deadweight Ton) Deadweight Ton yaitu berat dalam ton (1000 kg) dari muatan, perbekalan, bahan bakar, air tawar, penumpang dan awak kapal yang diangkut oleh kapal pada waktu dimuati sampai garis muat musim panas maksimum. g. VS (Service Speed) Service Speed atau kecepatan dinas yaitu kecepatan rata-rata yang dicapai dalam serangkaian dinas pelayaran yang telah dilakukan suatu kapal. Kecepatan ini juga dapat diukur pada saat badan kapal dibawah permukaan air dalam keadaan bersih (pada saat sea trial), dimuati sampai dengan sarat penuh, motor penggerak bekerja pada keadaan daya rata-rata dan cuaca normal.

3

2.2 Owner Requirements Jenis Kapal Jenis Muatan Pay Load Kecepatan Dinas Radius Pelayaran Rute Klasifikasi

: Bulk Carrier : Urea : 6000 ton : 12 knots : 506 mil laut : Palembang - Surabaya : Biro Klasifikasi Indonesia (BKI)

2.3 Mencari Kapal Pembanding

a. Selain ukuran utama tadi ada hal lain yang perlu mendapat perhatian yaitu sumber dari kapal pembanding dan owner requirement. Sumber data dari kapal pembanding sebisa mungkin berasal dari satu badan klasifikasi yang sama mengingat perbedaan cara penentuan dan kelengkapan data. Dalam tugas ini data diambil dari Bureau Veritas dan Nippon Kaiji Kyokai secara online agar mendapatkan data yang up-to-date. b. Penerjemahan owner requirment menjadi data teknis yang lengkap adalah satu pekerjaan tersendiri yang penting. Umumnya tidak semua owner requirment dapat ditemukan pada data kapal pembanding. Untuk merancang kapal yang sesuai dengan owner requirment tidak jarang dibutuhkan data-data pendukung. c. owner requirement yang berupa payload harus dikonversikan terlebih dulu menjadi data yang lebih umum dalam badan klasifikasi yaitu DWT. DWT diasumsikan sebesar 110% payload di dalam tugas ini. d. Berusaha mendapatkan data kapal pembanding yang memiliki tahun pembuatan diatas tahun 1990. e. Menggunakan data radius pelayaran dan kecepatan dinas dari owner requirement untuk memperkirakan consumable(perbekalan) yang dibutuhkan. Berdasarkan data dari permesinan kapal pembanding kita dapat menentukan kebutuhan bahan bakar. f. Data pendukung yang juga amat dibutuhkan adalah kebutuhan daya listrik,peralatan bongkar muat, peralatan labuh,kapasitas kargo, status kontruksi, jumlah geladak, jumlah watertigth bulkhead,penggunaan boiler dan beberapa perencanaan khusus untuk kapal pada jenis ini. g. Kesulitan yang muncul dalam pencarian data kapal pembanding dikarenakan kecepatan kapal pembanding yang sangat beragam dengan ukuran utama yang hampir sama.

4

Nama Kapal DWT (ton) LPP (m) B (m) H (m) T (m) VS (m/s) SARINE 7000 106.000 17.200 9.100 6.900 12 SEMENTINA 7300 106.000 17.200 9.100 6.900 11 CRISTIN 7300 106.000 17.200 9.100 6.900 11 MATRIX 7300 106.170 17.200 9.100 6.900 12 SAI GON PRINCESS 6828.8 94.687 17.000 9.100 7.200 12.5 MEIYU MARU 7400 99.990 18.700 9.150 7.014 12 SENYO MARU 7482 108.000 17.500 9.300 7.085 12 KANYO MARU 7560 108.000 17.500 9.300 7.085 12 PASIFIC BREEZE 7981 109.000 18.200 9.400 7.214 11 HOKUTO MARU 8009.0 110.050 18.200 9.400 7.214 11.5 TIVERTON 7448 111.970 16.800 8.200 6.280 11.5 DYNAMIC OCEAN 02 7307.2 98.560 16.800 8.800 6.880 10 HOANG ANH 09 7203.9 98.560 16.800 8.800 6.880 12 VINH 02 5466.0 84.950 15.300 7.900 6.450 12 NASICO EAGLE 6794.9 93.800 16.800 9.100 7.100 10 NASICO LION 6790.3 93.800 16.800 9.100 7.100 10 OCEAN BRIGHT 7126.6 98.550 16.800 8.800 6.880 12.5 PASCO 86 5303.6 84.810 15.400 8.000 6.500 10 PHU HUNG 06 7693.7 97.130 17.600 9.300 7.100 12.5 PHUONG NAM 68 5298.6 84.810 15.400 8.000 6.500 12 Dari data-data kapal pembanding diatas dapat dibuat grafik hubungan antara DWT dengan LPP, DWT dengan B,DWT dengan T, DWT dengan H untuk menentukan ukuran utama dasar.Persamaan regresi yang dipakai adalah regresi linier.

DWT-LPP 120.000 110.000

Lpp (m)

No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

y = 0.0094x + 33.71 R² = 0.7603

100.000 90.000 80.000 5000

5500

6000

6500

7000

7500

8000

8500

DWT (ton Linear (Series1)

5

DWT-B 19.000 y = 0.001x + 9.9495 R² = 0.8085

B (m)

18.000 17.000 16.000

15.000 5000

5500

6000

6500

7000

7500

8000

8500

7500

8000

8500

7500

8000

8500

DWT (ton) Linear (Series1)

DWT-H 9.500

H (m)

9.000

y = 0.0005x + 5.3535 R² = 0.6862

8.500 8.000 7.500 5000

5500

6000

6500

7000

DWT (ton) Linear (Series1)

T (m)

DWT-T 7.400 7.200 y = 0.0002x + 5.3686 7.000 R² = 0.4105 6.800 6.600 6.400 6.200 5000 5500 6000

6500

7000

DWT (ton) Linear (Series1) Gambar 0.1 Hasil Regresi Kapal Pembanding untuk LPP, B, H dan T

6

Dari regresi diatas (dari masing-masing persamaan yang didapat), diperoleh nilai ukuran utama kapal. LPP B H H Vs Fn

= 90.400 m = 16.000 m = 8.400 m = 6.679 m = 6.173 m/s = 0.207

2.4 Perhitungan Ukuran Utama Kapal

Dari angka Froude, CB dapat dihitung dengan rumus Watson-Gilfilla, CM dan CWP dapat dicari dengan persamaan pada Parametric Ship Design halaman 11. Selanjutnya dihitung Panjang LWL, LCB, ∇ dan ∆. Jika ada pembatasan ukuran utama karena lewat terusan, batas-batas lihat di Schneekluth Table 1.1.

CB CM CWP LCB Cp

= block coefficient =−4.22 + 27.8 ∙ √Fn − 39.1 ∙ Fn + 46.4 ∙ Fn3 = midship coefficient = 0.977 + 0.085 ∙ (CB − 0.6) = waterplane coefficient =0.180 + 0.860 ∙ CP Series 60 = longitudinal center of buoyancy =8.80 - 38.9 · Fn = prismatic coefficient C =C B

; Parametric Ship Design hal. 11 ; Parametric Ship Design hal. 11 ; Parametric Ship Design hal. 11

M

= volume displacement =L ∙ B ∙ T ∙ CB ∆ = displacement =∇∙ρ Di mana, ρ= 1.025 ton/m3

∇

[m3] [ton]

2.5 Pemeriksaan Kebutuhan Bulbous Bow

Setelah semua koefisien telah didapatkan selanjutnya dilakukan pemeriksaan perlu atau tidaknya bulbous bow pada kapal dan bentuk buritan yang seperti apa yang akan digunakan berdasarkan Practical Ship Design, Watson dan Ship design for Efeciency and Economy, Schneekluth (1998).

7

Gambar 0.2Pemeriksaan penggunan bulbosbow

Dari grafik dapat disimpulkanbahwa dengan penambahanbulbous bow, hanya mengurangi0-5% hambatan kapaloleh karena itu penggunaan bulbous bow pada kapal initidak direkomendasikan.

8

BAB 3 Perhitungan Hambatan Kapal Perhitungan ini menggunakan metode Holtrop & Mennen, yang mana Holtrop membagi hambatan total dalam beberapa komponen yang terdiri dari hambatan keketalan (Viscous resistance), hambatan bentuk (Resistance of appendages), danhambatan gelombang ( Wave making resistance ). Secara umum rumus hambatan total: R RT = 0.5 ∙ 1025 ∙ VS 2 ∙ Stotal ∙ (CFO ∙ (1 + k) + CA + ( W ∙ W) W

; Principles of Naval Architecture Vol. II hal. 93

Referensi yang digunakan adalah BukuPrinciples of Naval Architecture (PNA) Vol. IIhalaman 90-92 Bab Resistance.

3.1 Viscous resistance

Untuk menghitung hambatan kekentalan dibutuhkan komponen-komponen untuk mendapatkannya. Seperti bilangan Rn (Reynold number) untuk mendapatkan koefisien gesek yang menggunakan rumus ITTC 1957 dan form factor of bare hul (1 + k1). Adapun langkah-langkah untuk mendapatkannya antara lain : R V  1 ρV 2 C FO 1  k 1 S ; Principles of Naval Architecture Vol .II hal. 92 2 di mana, ρ = massa jenis air laut = 1025 kg/m3 V = kecepatan dinas [m/s2] CFO = friction coefisient ( ITTC 1957 ) 0.075 = (Log Rn−2)2 Rn = Reynold Number L

∙V

WL S = 1.18831∙10 −6 1+k1= form factor of bare Bull

1.0681

=0.93 + 0.4871 ∙ C ∙ (BL)

∙ (TL)

0.4611

; Principles of Naval Architecture Vol .II hal. 91

c

R

3

0.3649

∙ (LWL ) V

∙ (1 − CP )−0.6042

= 1 + 0.011 cstern Choice No. 1 2 3 4

L/LR LR LCB L T B

0.1216

∙ (LL )

Cstern -25 -10 0 10

Used For Pram with Gondola V - Shaped sections Normal section shape U - shaped section with Hogner stern

= 1 – CP + 0.06 .CP. LCB / ( 4 CP – 1 ) = length of run = longitudinal center of buoyancy as percentage of L = length of water line (LWL) and all of coeffcient base on LWL [m] = average moulded draught [m] = moulded breadth [m]

9

3.2 Resistance of appendages

Untuk menghitung hambatan bentuk, faktor utama yang dibutuhkan adalah luas permukaan basah kapal (Stot) yaitu luasan permukaan basah dari badan kapal yang terdiri dari luas badan kapal atau Wetted Surface Area/WSA (S) dan luas tonjolan-tonjolan seperti kemudi dan bilga keel ( Sapp ). Adapun langkah – langkah untuk mendapatkanya yaitu; ; Principles of Naval Architecture Vol .II hal. R V  1 V 2C FOStot 1  k  2 92

Dimana : S

1 + k 2 = (1 + k1 + ((1 + k 2 ) − (1 + k1 )) ∙ S app

; Principles of Naval Architecture Vol .II hal.

total

92

Di mana Stotal = S + Sapp S = wetted surface area = LWL ∙ (2 ∙ T + B) ∙ √CM ∙ (0.453 + 0.4425 ∙ CB − 0.2862 ∙ CM − 0.003467 ∙ BT + 0.3696 ∙ CWP + 2.38 ∙ ACBT ; Principles of Naval Architecture Vol .II hal. B

91

ABT

= cross sectional area of bulb in FP ; Watson, 1998, hal 233 B ∙ T ∙ CM = 10 atau 0 jika tidak terdapat bulbosbow k2 = effective form factor of appendages, Sapp = total wetted surface of appendages = Srudder + Sbilge keel Stot = S + Sapp Untuk nilai dari (1 + k2), sesuai dengan data yang ada dalam Tabel BukuPrinciples of Naval Architecture (PNA) Vol. II halaman 92, merupakan fungsi dari tipe tonjolan atau tambahan pada badan kapal, adalah sebagai berikut: Type of appendage Value of (1 + k2) Rudder of single-screw ship 1.3 to 1.5 Spade-type rudders of twin-screw ships 2.8 Skeg-rudders of twin-screw ships 1.5 to 2.0 Shaft brackets 3.0 Bossings 2.0 Bilge keels Stabilizer fins Shafts Sonar dome T Srudder = (C1 ∙ C2 ∙ C3 ∙ C4 ∙ 1.75 ∙ LPP ∙ 100) C1 = faktor tipe kapal C2 = faktor tipe kemudi C3 = faktor tipe profil kemudi C4 = faktor letak baling-baling Sbilge keel = panjang keel ∙ tinggi keel ℓ keel = 0.6 ∙ CB ∙ LPP 18 h keel = C −0.2

1.4 2.8 2.0 2.7 ;BKI Vol. II hal. 14-1

; Watson 1998, hal. 254

B

Jika k2 lebih dari 1, maka dihitung menggunakan rumus ini : ΣSi ∙ (1 + k 2 )i (1 + k 2 )effective = ΣSi

10

3.3 Wave making resistance

Untuk menghitung hambatan gelombang dibutuhkan data data seperti displasemen, sudut masuk, luasan bulbous bow dan transom. Adapun langkah-langkah untuk mendapatkan hambatan gelombang antara lain : RW d −2 = C1 ∙ C2 ∙ C3 ∙ e(m1 ∙Fn +m2 ∙cos(λ∙Fn )) W

Dimana : For low speed range [ Fn ≤ 0.4 ] W = berat displasemen =∆∙g [N] 1.0796 C1 = 2223105 ∙ C4 3.7861 ∙ (BT) ∙ (90 − iE)−1.3757 dimana : B C 4 =L d iE

WL

= -0.9 = half angle of entrance at the load waterline =125.67 ∙ L B − 162.25 ∙ CP 2 + 234.32 ∙ CP 3 + 0.1551 ∙ [LCBAP + (6.8 ∙ Ta−Tf )3 ] T WL

Ta = sarat moulded di AP [m] Tf = sarat moulded di FP [m] Ta & Tf adalah sarat ( T ) 3 m1 =0.01404 ∙ LWL − 1.7525 ∙ L √∇ − 4.7932 ∙ (L B ) − C5 T WL

WL

dimana : C5 = 8.0798 ∙ CP – 13.8673 ∙ CP2 – 6.9844 ∙ CP3 untuk CP≥ 0.8 C5 = 0.7301 – 0.7067 ∙ CP untuk Cp > 0.8 −0.034∙Fn−3.29 m2 = C6 ∙ 0.4 ∙ e dimana : C6 = -1.69385 untuk LWL3/∇ ≤ 512 rB = effective bulb radius = 0.56 ∙ √ABT i = effective submergence of the bulb = Tf − hB − 0.4464 ∙ rB Tf = moulded draft at FP =T hB = height of the centroid of the area ABT above base line D = 85% ∙ 2 C3 AT

0.8∙A

= 1 − B∙T∙CT

M

= immersed area of the transom at zero speed =0 Kemudian langkah selanjutnya menghitung hambatan total ( RT ) dengan persamaan RW R Total = 0.5 ∙ 1025 ∙ VS 2 ∙ Stotal ∙ (CFO ∙ (1 + k) + CA + ( ∙ W) W Hasilnyaadalah hambatan kapal (dalam Newton), dengan kulit kapal dalam keadaan bersih dan laut tenang. Pada harga ini ditambahkan “sea margin” sebesar 15 % untuk kulit kapal dalam keadaan kasar dan laut bergelombang dan harga ini yang dipakai untuk merancang baling-baling.

11

BAB 4 Perhitungan Perkiraan Daya Motor Induk 4.1 Koefisien Propulsi

Untuk memperkirakan propulsive coefficient dapat diperkirakan dengan rumus Emerson 7.21 (Watson 1998). N ∙ √L ηd = 0.84 − 10000 Di mana: N = rev/min L = panjang BP

4.2 Diameter Baling-Baling

Untuk memperkirakan diameter baling-baling berdasarkan rumus 7.22 (Watson 1998). d = 16.2 ∙

Pbs 0.2 N 0.6

12

13

BAB 5 Perhitungan Berat dan Titik Berat DWT 5.1 Perhitungan Berat Crew dan Consummable 5.1.1

Perhitungan jumlah dan berat Crew Untuk mendapatkan jumlah crew ditentukan dengan mengunakan rumus dari diktat Perencanaan Kapal dengan rumus sebagai berikut : 5.2.1.1 Input Data yang dibutuhkan: BHP: Break horse power [ Hp ] S : Jarak pelayaran [ mil laut ] Vs : Kecepatan dinas [ knot ] L : Lpp [m] B : Lebar moulded [m] H : Tinggi moulded [m] 5.2.1.2 Perhitungan Jumlah crew : Zc = Cst .Cdk .( L B H . 35 / 105 )1/6+Ceng ( BHP / 105 )1/3+cadet Zc = Jumlah crew Cdk = Koeffisien deck department = 11.5  14.5 (Nilai Cdk pada kapal yang dirancang 11.5) Cst = Coeffisien steward departement = 1.2 1.33 (Nilai Cst pada kapal yang dirancang 1.2) Ceng = Coeffisien engine departemen Untuk mesin diesel Ceng = 8.5  11.0 (Nilai Ceng yang dipakai 8.5) cadet = Jumlah cadet = 2 orang 5.2.1.3 Berat crew [Watson, Chapter 11, hal11-25] CC&E = 0,17 ton/person WC&E = 0,17 . ZC 5.1.2

Perhitungan kebutuhan bahan bakar Menurut Parson kebutuhan bahan bakar dipengaruhi oleh konsumsi rata-rata bahan bakar dari mesin utama misal diesel engines memberikan harga SFR(specific fuel rate) sebesar 0,000190 t/kWhr dan untuk gensets yang menggunakan gas turbine memberikan SFR sebesar 0,000215 t/kWhr. Selain itu kebutuhan bahan bakar dipengaruhi oleh MCR atau PB dan lama berlayar. Adapun langkah perhitungannya : WFO = SFR . MCR . range / Vs .margin. [ ton ] [ Parson , Chapter 11, hal. 11-24 ] SFR = Specific Fuel Rate = 0,000175 ton/kW hr, untuk diesel engine. MCR = PB [ kW ] range = jarak pelayaran [ S ] [mil laut] margin = [ 1 + ( 5% ~ 10% )] WFO [ ton ]

WFO + koreksi ρ FO

VFO

=

Vfo fo

= volume fuel oil = berat jenis fuel oil = 0,95 ton / m3

[ m3 ]

koreksi : 14

tambahan konstruksi = + 2% expansi panas = + 2%

5.1.3

5.1.4

Kebutuhan minyak diesel WDO = CDO . WDO CDO = 0,1 0,2 W VDO = DO + koreksi ρ DO VDO = Volume fuel oil DO = Berat jenis fuel oil =0,85 ton / m3 koreksi : Tambahan konstruksi = + 2% Expansi panas = + 2%

[ ton ] [ m3 ]

Kebutuhan Lubrication Oil WLO = 20 ton ; Untuk medium speed diesel [ Parson , Chapter 11, hal. 11-24 ] VLO

=

WLO + koreksi ρ LO

[ m3 ]

VLO = Volume fuel oil LO = Berat jenis fuel oil = 0,9 ton / m3 koreksi : Tambahan konstruksi = + 2% Expansi panas = + 2% 5.1.5 Fresh Water 5.2.5.1 Berat air tawar untuk crew : WFW1 = 0,17 ton/ person / day ; = 0,17 Zc. (S / Vs) .(1/24)

[ Parson , Chapter 11, hal. 11-24 ] [ ton]

5.2.5.2 Berat air tawar untuk mesin pendingin : WFW2 = (2  5). BHP . 10-3 5.2.5.3 Berat air tawar untuk boiler : WFW3 = Clfw4 . PB . S / Vs . 10-3 VFW

=

WFW + koreksi ρ FW

[ m3]

VFW = volume total air tawar FW = berat jenis air tawar = 1 ton / m3 koreksi : tambahan konstruksi = + 2% expansi panas = + 2% 5.1.6

Berat Provision &Store WPR = 0,01 t / person*day [ ton ] Untuk berat provision, store dan barang bawaan (luggage). [ Parson , Chapter 11, hal. 11-25 ]

15

5.2 Perhitungan titik berat crew dan consumable

5.2.1 Crew : Dari susunan crew tiap ruang maka dapat diketahui berat crew tiap ruang : WC&E per ruang = 0,17 t/person [ ton ] Titik berat Crew per ruang akomodasi : Ruang KG terhadap base line LCG terhadap FP akomodasi Poop H + ½ . hp ½ . Lp + Lrm + Lch Layer II H + hp + ½ . hI ½ . LdI + Lrm + Lch Layer III H + hp + hI + ½ . hII ½ . LdII + Lrm + Lch LayerIV H + hp + hI + hII +½.hIII ½ . LdIII + Lrm + Lch Keterangan : Lrm = panjang ruang muat Lch = panjang tangki ceruk haluan hp = tinggi poop hx = tinggi deckhouse per layer Titik berat crew total : KG

=

ΣWC&E . KG W C& E

5.2.2 Air Tawar : Perencanaan tangki : Item Letak Tinggi [ tFW ] Lebar [ lFW ] Panjang [ pFW ] KG LCG

LCG

=

ΣWC&E . LCG W C& E

Keterangan Di belakang sekat ceruk buritan dan di atas garis air H–T 65% B VFW t FW .lFW

T + ½ . tFW Lpp + ½ . pFW

5.2.3 Lubrication Oil : Perencanaan tangki : Item Keterangan Letak Di depan sekat kamar mesin dan di dalam double bottom Tinggi [ tLO ] Tinggi double bottom [ hdb ] Lebar [ lLO ] 50% B VLO Panjang [ pLO ] t LO .lLO KG ½ . hdb LCG Lch + Lrm – ½ . pLO Lch + Lrm – ½ . pLO 5.2.4 Diesel Oil : Perencanaan tangki : Item Letak Tinggi [ tDO ] Lebar [ lDO ] Panjang [ pDO ]

Keterangan Di belakang sekat depan kamar mesin Tinggi double bottom [ hdb ] 65% B

16

KG LCG

VDO t DO .lDO

½ . hdb Lch + Lrm – ( 0,75 + pLO ) – ½ . pDO

5.2.5 Fuel Oil : Perencanaan tangki : Item Keterangan Letak Di depan tangki diesel oil Tinggi [ tFO ] Tinggi double bottom [ hdb ] Lebar [ lFO ] 65% B VFO Panjang [ pFO ] KG LCG

t FO .lFO

½ . hdb Lch+Lrm–( 0,75 + pLO )–( 0,75 + pDO )–½. pFO

17

BAB 6 Perhitungan Berat dan Titik Berat LWT 6.1 Pendahuluan

Lightweight merupakan berat kapal kosong tanpa muatan dan consummable. Untuk menghitung berat baja kapal, peralatan, perlengkapan, serta permesinaan ada beberapa pendekatan menurut Watson, Schneecluth, Parson. Untuk perhitungan berat baja lambung Schneecluth membagi kedalam beberapa bagian antara lain berat baja lambung, berat bangunan atas dan berat rumah geladak. Perhitungan berat peralatan dan perlengkapan Schneecluth membagi kedalam beberapa grup yaitu: 1. Grup I : Hatchway cover 2. Grup II : Cargo handling/acces equitment 3. Grup III : Living Quarter Peralatan dan perlengkapan pada living quarter yaitu : a. Cabin dan corridor wall :  jika tidak terbuat dari baja b. Deck covering, wall and deck ceiling dengan insulasi c. Sanitary installation and associated pipes d. Door, window, portholes e. Heating, ventilation, air conditioning and associated pipes, and trunking f. Kitchen, household, and steward inventory g. Furniture, accommodation inventory Perhitungan berat E&O pada living quarter didasarkan pada fungsi luas geladak akomodasi atau volume deckhouse. 4. Grup IV : Miscellaneous Grup ini terdiri dari : a. Anchors, chains, hawser. b. Anchor – handling,and mooring winches, chocks, bollard, hawse pipes. c. Steering gear, wheelhouse console, controle console (excluding rudder body) . d. Refrigeration plant. e. Protection, deck covering outside accomodation area. f. Davits, boats and live crafts plus mounting. g. Railings, gangway, stairs, ladders, doors, ( outside accomodation area), manhole cover. h. Awning support, terpaulins. i. Fire – fighting equipment, CO2 system, fire proofing. j. Pipes, valves, and sounding equipment ( outside the engine room and accomodation area. k. Hold ventilation system. l. Nautical devices and electronic apparatus, signaling system. m. Boatwain’s inventory. Untuk perhitungan permesinan Schneecluth membagi kedalam beberapa bagian antara lain propulsion units, electrical unit dan other weight. Propulsion unit sendiri terdiri dari engine, gear box, shafting dan propeller. Electrical unit terdiri dari generator dan drive engine. Dan untuk other weigth terdiri dari Pumps, pipes, sound absorbers, cables, distributors, replacement parts, stair, platforms, grating, daily service tanks, air containers, compressors, degreasers, oil cooler, cooling water system, control equipment, control room, heat and sound insulation in the engine room, water and fuel in pipes, engine and boiler. 18

Adapun langkah-langkah perhitungan LWT dan titik berat LWT menurut Schneecluth antara lain :

6.2 Perhitungan berat baja kapal

6.2.1 Data utama L = Lpp B = Lebar kapal D = H ; Tinggi geladak CB = Koefisien block sampai sarat CBD = Koefisien block sampai menyinggung geladak teratas CM =Koefisient midship B = Tinggi camber pada geladak teratas di L/2

n

[m] [m] [m]

[m]

=Jumlah geladak = 1

6.2.2 Berat baja lambung kapal u = D + s + b + L dimana : a. u = Total volume di bawah geladak teratas b. D = Volume lambung sampai main depth - D = L . B . D . CBD - CBD = CB + C4

[ m3 ] [ m3 ]

D T ( 1 – CB ) T

- C4 0,25 untuk kapal dengan kemiringan gading yang kecil c. Vs = Pertambahan volume akibat sheer [ m3 ] - Vs = Ls.B (Sv + Sh).C2 - Ls