Header Pengetahuan Detail

Menghitung Daya Tarik Tug dan Beban Barge untuk Kelaikan Towing Operation

  12 Nov 2019     410 kali
Tidak semua kapal dirancang dengan memiliki engine sendiri untuk bergerak. Terdapat beberapa jenis kapal yang mana dirancang memang tidak memiliki engine sebagai sistem propulsinya untuk bergerak. Awal diciptakannya kapal memang tanpa engine. Mereka menggunakan layar dengan memanfaatkan dorongan angin. Bahkan dulunya sempat juga menggunakan tenaga manusia untuk menggerakkannya, layaknya orang mendayung perahu naga. Akan tetapi, seiring perkembangan revolusi industri mulai 1.0 hingga 4.0, serta dengan ditemukannya mesin uap oleh James Watt, mayoritas kapal sudah bertransformasi menggunakan engine untuk sistem propulsinya sehingga mereka bergerak dengan memanfaatkan engine tersebut.
 
Bagaimana kapal yang tidak memiliki engine dapat bergerak?
Barge, merupakan salah satu jenis kapal yang tidak memiliki engine yang mendukung sistem propulsi untuk bergerak. Agar Barge tersebut dapat bergerak, maka barge harus ditarik/didorong oleh Kapal Penarik/Pendorong atau yang dikenal dengan sebutan Tug Boat. Di Indonesia, mayoritas kapal barge bergerak dengan ditarik. Antara Tug dengan Barge, dihubungkan oleh Towing Operation system. System ini memiliki pengaruh besar terhadap keselamatan Barge selama pelayarannya. Salah satu bagian penting yang perlu diperhatikan dalam Towing Operation ini adalah kemampuan daya tarik mesin Tug serta beban Barge yang ditariknya. Kemampuan daya tarik Tug harus lebih besar dari beban Barge yang ditariknya.
 
Bagaimana cara mengetahui kemampuan daya tarik Tug dan beban Barge yang ditariknya?
Seberapa besar beban yang mampu untuk ditarik oleh Tug dengan kapasitas mesin yang dimiliki (Horse Power / Kilowatt) dapat ditentukan dengan menggunakan pengujian bollard pull yang diekspresikan dalam satuan metric tones (t) atau kiloNewton (kN). Tidak ada perhitungan matematis yang menggambarkan secara tepat kemampuan daya tarik mesin Tug, akan tetapi kemampuan daya tarik dapat ditentukan melalui Bollard pull test yang nantinya dituangkan dalam sertifikat bollard pull. Tug terhubung dengan towing rope yang dikaitkan dengan bollard. Alat ukur di-install didalam sistem towing tersebut dan akan membaca daya tarik dari Tug. Besarnya kemampuan daya tarik Tug dipengaruhi oleh kondisi laut saat operasional, sistem baling-baling kapal, perawatan mesin kapal dalam kaitannya dengan MCR, dan umur mesin.
 
Sumber Gambar : wikipedia.com
 
Terdapat suatu rule of thumb yang menjadi rumus pendekatan untuk mengkonversi BHP ke “t”, sebagai berikut :
·         Tug equipped with fixed pitch propeller (free wheeling) (t) = BHP x 0,9 x 1,10 /100
·         Tug equipped with fixed pitch propeller and kort-nozzle (t) = BHP x 0,9 x 1,20 /100
·         Tug equipped with controllable pitch propeller (free wheeling) (t) = BHP x 0,9 x 1,25 /100
·         Tug equipped with controllable pitch propeller and kort-nozzle t = BHP x 0,9 x 1,40 /100
 
 
Contoh :
 
Kapal Tug ABC, buatan tahun 2010, Power 2x1100 HP, dan 209 GT.
Berapakah kemampuan daya tarik Tug tersebut?
Power Mesin = 2x1100 HP
Diasumsikan Tug menggunakan propeller FPP tanpa kort nozzle,
Bollard Pull Tug = 2200 x 0,9 x 1,1 / 100 = 21,78 ton (Usia kapal < 10 tahun)
Dengan effisiensi 90%, maka Bollard Pull Tug sebesar 19,6 ton
 
 
Dari perhitungan diatas, didapatkan bahwa kemampuan daya tarik Tug 19,6 ton. Bollard pull akan lebih akurat jika diukur dengan menggunakan bollard pull test. Sebagai seorang Underwriter, kita perlu aware dengan kemampuan daya tarik Tug. Perhitungan diatas bisa dijadikan sebagai pendekatan awal seorang Underwriter dalam akseptasi dan Claim Analyst dalam menganalisa klaim. Secara teknik, Beban Barge (Daya tahan Barge) tidak lebih besar dari kemampuan daya tarik Tug, jika lebih besar maka akan sangat besar peluang Barge untuk sulit dikendalikan oleh Tug. Alhasil tali towing diputus/putus dan Barge akan hanyut.
 
Menurut Data IndonesiaRe, mayoritas klaim kapal Tug dan Barge diakibatkan oleh cuaca buruk yang menyebabkan kapal kandas, terbalik, patah dan hilang. Sebelum kita menyimpulkan penyebab klaim karena cuaca buruk, Pertanyaan besar muncul apakah benar telah terjadi cuaca buruk? Haruslah kita terlebih dahulu menganalisa kemampuan daya tarik Tug dengan beban Barge yang ditariknya. Hal ini berkaitan dengan kelaikan laut dari operasi Towing yang dijalankan. Jangan – jangan justru tidak terjadi cuaca buruk sama sekali, malah ketidakmampuan Tug untuk menarik Barge-lah yang menjadi penyebab utama klaim tersebut.
 
Selain mengetahui kemampuan daya tarik Tug, dalam towing system kita juga perlu mengetahui beban yang dimiliki oleh Barge yang ditarik. Dalam kondisi normal, kemampuan daya tarik Tug harus lebih besar dari beban yang dimiliki Barge. Beban Barge tersebut dapat diperhitungkan berdasarkan besaran hambatan total dari Barge. Adapun beberapa rumus untuk menghitung kebutuhan bollard pull / beban Barge yang ditarik, sebagai berikut :
 
1.       Perhitungan Beban / Hambatan kapal yang ditarik by Korean Register
Rt = Rf + Rw + Ra (ton)
Rt = Hambatan total kapal ditarik (ton)
Rf = Hambatan Gesek kapal
Rf = 0.000136 x F1 x A1 x V2  (ton)
 
Dimana,
F1                  = Koefisien kondisi permukaan lambung, 0.8
A1                  = Luas permukaan dibawah garis air (m2)
A1                  =  
LWL            = Length of water line (m)
T                 = Sarat Kapal (m)
B                 = Lebar Kapal (m)
CM              = Midship Coefficient
CM              = 1 – (0.4292xr2/BxT)
ABT                = 0 (Nol)
r                  = jari – jari bilga
CB               = Block Coefficient, Barge = 0.9
V                 = Kecepatan tarik (Knots)
 
Rw = Hambatan Gelombang
Rw = 0.014 x C x F2 x A2 x V2 (ton)
Dimana,
C             = Koefisien hambatan kondisi laut, 1.2
A2              = Area penampang melintang badan kapal di bawah permukaan air (m2)
V                = Kecepatan kapal (knots)
F2                  = Koefisien bentuk depan kapal
Sumber Gambar : Korean Register Rules for the Towing Survey of Barges and Tugboats 2010

R
a = 0.0000195 x Cs x CH x A3 x (Vw + V)2 (ton)
Ra  = Hambatan Udara
 
Dimana,
A3                  = Luas penampang melintang badan kapal diatas permukaan air (m2)
V                 = Kecepatan kapal (knots)
CS                  = Koefisien bentuk badan kapal yang berhadapan dengan angina
Sumber Gambar : Korean Register Rules for the Towing Survey of Barges and Tugboats 2010
 
CH                 = Koefisien ketinggian titik pusat area yang berhadapan dengan angin dari garis air.
Sumber Gambar : Korean Register Rules for the Towing Survey of Barges and Tugboats 2010
 
Vw                 = Kecepatan angin berdasarkan service area
Sumber Gambar : Korean Register Rules for the Towing Survey of Barges and Tugboats 2010


Terdapat penambahan hambatan karena pertimbangan ketinggian gelombang sebagai berikut,
Sumber Gambar : Korean Register Rules for the Towing Survey of Barges and Tugboats 2010
 
 
2.       Perhitungan Bollard Pull mempertimbangkan hambatan udara dan kondisi perairan
Bollard Pull = [(Δ2/3 x V3) : 7200 + (Cmw x B x D1)] x K
 
Dimana,
Δ             = Displacement Barge (ton)
Δ             = LWL x B x T x CB x ρair laut
V             = kecepatan knots
CMW       = Koefisien kecepatan angin
B             = Lebar Barge (m)
D1             = Tinggi area yang terpapar angin, badan kapal diatas permukaan air termasuk dek kargo (m)
K             = Faktor 3 – 8, tergantung kondiri perairan
 
Rumus ini digunakan hanya untuk kondisi, dimana
1.       Kondisi ordinary towing (BFT 4)
V                     = 6 knots
CMW                 = 0.0025
K                     => 3
2.       Kondisi Heavy weather (BFT 10 – 11)
V                     = 3 knots
CMW                 = 0.015
K                     = 8                   
 
Contoh :
Kapal Barge DEF, dengan data seperti tabel dibawah ini
Berapakah Bollard Pull yang disyaratkan untuk menarik Barge tersebut?
Dengan menggunakan kedua rumus diatas, Rumus 1 dan Rumus 2 maka didapatkan kebutuhan bollard pull sebagai berikut,
 
Apakah Tug ABC laik laut untuk menarik Barge DEF?
Berdasarkan perhitungan diatas didapatkan bahwa kapal Tug ABC tidak laik menarik Barge DEF karena kemampuan daya tarik yang dimiliki Tug (Efisiensi 90%) masih dibawah beban Barge yang ditarik. Kemampuan daya tarik Tug juga perlu disesuaikan dengan kondisi perairan, semakin buruk kondisi perairan (Gelombang tinggi dan angin kencang) maka beban Barge akan semakin besar. Sehingga Kemampuan daya tarik Tug perlu ditinjau terhadap cuaca buruk yang akan terjadi.
 
Referensi :
1.       Principles of Naval Architecture Volume II
2.       Korean Register Rules for the Towing Survey of Barges and Tugboats 2010
3.       Parametric Design M.G. Parson, Chapter 11
4.       Bollard Pull,(Capt. P. Zahalka, Association of Hanseatic Marine Underwriters)
5.       IndonesiaRe Marine Series – On Board, Insufficient Power vs Seaworthiness, PT. Asuka Bahari Nusantara.

Komentar

Komentar

Kirim Pesan

Your message was successfully sent!