Presentasi Tugas Akhir (MN19832) Perancangan Awal Floating Storage and Offloading (FSO) untuk Lapangan Minyak Kakap di Laut Natuna

(1)

Jurusan Teknik Perkapalan

Fakultas Teknologi Kelautan

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Presentasi Tugas Akhir (MN19832)

Perancangan Awal

Floating Storage and Offloading (FSO)

untuk Lapangan Minyak Kakap di Laut Natuna

Oleh :

Prasetyanto Utomo

NRP : 4109100021

Dosen Pembimbing :

Ir. Wasis Dwi Aryawan, M.Sc., Ph.D

NIP. 19640210 198903 1 001

(2)

Latar Belakang

• Industri perminyakan di Indonesia berkembang sangat

pesat.

• Proses eksplorasi masih kurang memenuhi kebutuhan

• Eksplorasi diperluas ke laut lepas

0 5 10 15 20 25 30 35 40 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 M ili o n to n Year

Oil Consumtion

(3)

Latar Belakang

Untuk memenuhi proses Produksi dan Penyimpanan di

Lapangan Minyak Kakap maka diperlukan FSO baru.

(4)

Latar Belakang

FSO (

Floating Storage and Offloading)

adalah bangunan

terapung yang digunakan oleh industri lepas pantai

untuk penyimpanan minyak hasil olahan sebelum

diangkut ke darat

(5)

Perumusan Masalah

• Bagaimana menentukan variabel dan parameter dalam proses

desain

FSO yang sesuai dengan kebutuhan lapangan minyak di Laut

Natuna?

• Bagaimana bentuk

Lines Plan

dari

FSO

agar sesuai dengan

payload

berupa

berat muatan?

• Bagaimana verifikasi hasil desain dengan

design criteria

meliputi:

kekuatan memanjang

FSO

stabilitas

FSO

,

motion characteristics FSO

,

motion acceleration FSO

dan

roll period FSO

agar ukuran utama

FSO

(6)

Batasan Masalah

Batasan masalah dari penulisan tugas akhir ini adalah :

• Modul dan fasilitas penyimpanan disusun sesuai dengan kebutuhan

• Pembahasan hanya dilakukan untuk perairan dimana

FSO

beroperasi

• Perhitungan stabilitas menggunakan kriteria standar

IMO Resolution A.749

(18) – Intact Stability (IS) Code for All Types of Ships Covered by IMO Instruments

Chapter 3

• Perhitungan konstruksi menggunakan

Rules for The Classification and

Construction of Seagoing Steel Ships, Volume II – Rules for Hull, Edition 2006.

• Input data berupa berat

machinery

,

electric

, dan

helideck

disesuaikan dengan

estimasi dari

research final report

(7)

Batasan Masalah

• Tidak membahas mengenai faktor korosi pada

FSO

.

• Output gambar berupa

Lines Plan

,

General Arrangement

dan

Midship Section

• Hidrodinamika dan beban dinamis dari

green sea load

diabaikan.

(8)

Maksud & Tujuan

• Menentukan desain yang dapat digunakan dalam wilayah lapangan minyak

Kakap dalam aplikasinya dan dapat digunakan untuk persiapan desain

FSO

berikutnya.

• Menentukan bentuk

Lines Plan

dari

FSO

agar sesuai dengan

payload

berupa berat muatan.

• Menghitung berat konstruksi dan mendesain penampang melintang

FSO

.

• Menghitung kekuatan memanjang

FSO.

• Menghitung stabilitas

FSO

.

• Memprediksi

motion characteristic

FSO

.

• Menghitung

acceleration motion FSO

.

• Menghitung

roll period FSO

.

(9)

Manfaat

• Dapat memberikan desain dan ukuran utama FSO yang dapat

digunakan oleh operator dalam wilayah lapangan minyak Kakap di

Laut Natuna.

• Dapat digunakan sebagai referensi mahasiswa untuk analisis

selanjutnya maupun penelitian lain yang sejenis

(10)

(11)

Initial Hull Dimention

y = 0,00025x + 11,31227 R² = 0.64333 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 55.00 50000 100000 150000 200000 250000 300000 B DWT

DWT - B

y =

0,00025x + 11,31227

= 41.3

B =

41.3 m

(12)

Average Ratio Of FPSOs & Modern Tanker

Sumber :

Margins of safety in FPSO hull strength

Vessel Type LBP/B LBP/D B/D T/D B/T

Proposed FPSO (North Sea) 5.49 10.10 1.84 0.66 2.78

Purpose built FPSO/FSU (North Sea) 5.97 11.10 1.86 0.65 2.88 Purpose built FPSO/FSU (overseas) 5.19 9.45 1.82 0.67 2.70

FPSO conversion (overseas) 6.57 13.20 2.01 0.76 2.64

50-70000 DWT tanker 6.30 2.47 - - 70-100000 DWT tanker 5.64 2.96 - - 100-200000 DWT tanker 5.58 2.83 - -

Result :

LBP

=

214.44 m

LBP

= 215.5 m

D

=

22.69 m

D

= 23.2 m

T

=

15.20 m

T

= 14.85 m

B

=

41.3 m

B

= 41.6 m

Frame Spacing (800 mm)

(13)

Archimedes Law Calculation

• LWT

• DWT

• Buoyancy

(14)

LWT Componen

• Hull Steel Weight

• Living Quarters

• Helicopter Deck

LWT Per pos

• Machinery

• Longitudinal Bulkhead

(15)

LWT Calculation

st. Steel Living Quarters Helicopter Deck Long.

Bulkhead Transv. Machinery W Q (ton) (ton) (ton) (ton) Bulkhead (ton) (ton) (ton/m)

0-1 378.873 0.5 81.82 461.20 40.0 1-2 412.664 619.0 0.5 81.82 98.5 1212.47 105.2 2-3 432.448 648.7 81.82 555 1717.94 149.1 3-4 373.367 560.1 81.82 98.5 1015.24 88.1 4-5 339.198 81.82 98.5 519.51 45.1 5-6 342.573 81.82 424.40 36.8 6-7 346.271 81.82 98.5 526.58 45.7 7-8 342.573 81.82 424.40 36.8 8-9 329.518 81.82 411.34 35.7 9-10 342.573 81.82 98.5 522.89 45.4 10-11 342.573 81.82 424.40 36.8 11-12 334.825 81.82 98.5 515.14 44.7 12-13 334.825 81.82 416.65 36.2 13-14 334.825 81.82 416.65 36.2 14-15 342.573 81.82 98.5 424.40 36.8 15-16 346.271 81.82 428.09 37.2 16-17 328.280 81.82 98.5 508.59 44.1 17-18 342.573 81.82 424.40 36.8 18-19 343.811 81.82 425.63 36.9 19-20 331.599 81.82 98.5 555 1066.91 92.6 S1 = 7022.2 1827.7 1 1636.5 886.4 1110.000 12286.83 1066.6

(16)

DWT Componen

• Fresh Water

• Reject Water

• Diesel Oil

• Lub Oil

DWT Per Pos

• Crew & Provisions

• Slops

(17)

DWT Calculation

Station

Fresh Reject Diesel Lub Crew &

Slops DWT

Capacity Water Water Oil Oil Provision (ton)

Weight Weight Weight Weight Weight Weight

0-1 0.00 1-2 0.00 2-3 2138.11 3.75 2141.86 3-4 6250 2138.11 3.75 3634.79 12163.63 4-5 6250 3634.79 10021.76 5-6 6250 6386.97 6-7 6250 1817.40 908.70 9113.07 7-8 6250 1817.40 908.70 9113.07 8-9 6250 2138.112 8525.08 9-10 6250 2138.112 8525.08 10-11 6250 6386.97 11-12 6250 6386.97 12-13 6250 6386.97 13-14 6250 6386.97 14-15 6250 6386.97 15-16 6250 6386.97 16-17 6250 6386.97 17-18 6250 6386.97 18-19 6250 6386.97 19-20 474.84 ∑ = 100000.00 4276.22 4276.22 3634.79 1817.40 7.50 7269.58 123948.12

(18)

Archimedes Check

Buoyancy by CSA

142.721 ton

Total Weight (LWT + DWT)

143.416 ton

• Errors(Absolute)

694.51 ton

• Errors (%)

0.14 %

Status:

Accepted

Centre of Buoyancy

-0.240 m

Centre of Gravity

-0.137 m

• Errors(Absolute)

0.10 m

• Errors (%)

0.04 %

Status:

Accepted

(19)



Stress (

s

) due to max Bending Moment

at:

◦

Still Water

◦

Sagging &Hogging



Modulus



Inertia



Result

Archimedes Check

(20)

M'(x)swmax = 543254.081629510 ton.m = 54325408162.95 kg.cm

Still Water Shear Force & Bending Moment

(21)

FINAL PROJECT EXAMINATION NAVAL ARCHITECTURE & SHIP

BUILDING SEPULUH NOPEMBER INSTITUTE OF TECHNOLOGY -2000 -1500 -1000 -500 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 MWV MSW MT -3000 -2000 -1000 0 1000 2000 3000 4000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 MSW MWV MT

Hogging

Sagging

05/11/2013 M'(x)swmax = 926512.2852990 ton.m = 9444569676.85 kg.cm M'(x)swmax = 963238.3970358 ton.m = 9818943904.54 kg.cm

Scale

1 : 20 for MSW

1 : 500 for MWV & MT

(22)

(23)

(24)

(25)

Intact Stability

No.

e [ m .

rad ]

GZ

q

max

GM

₀

30

o

40

o

30

o

- 40

o

₃₀

o

_{[ X}

o

_]

_{[ feet ]}

_{[ m ]}

1 2.5015 4.1670

1.6655

19.308

48.83

42.88

13.07

2 5.3436 9.0381

3.6945

14.941

47.04

28.56

8.71 3 10.8794 18.8997

8.0202

9.618

46.14

22.46

6.84 Kriteria IMO Regulation A. 749 (18)

Status

e

_0.30o



0.055 e

_0.40o



0.09 e

30,40o



0.03 h

30o



0.2 f

max



25

o

GM

0



0.15 Accepted

Accepted

OK

Accepted

OK

(26)

Motion Characteristics

(RAO)

X : Surge

RX : Roll

Y : Sway

RY : Pitch

Z : Heave

RZ : Yaw

(27)

Motion Accelerations



Acceptance Criteria : (NORDFORSK 1987)[Faltinsen,

2005] acceleration limitation for

merchant ship

dan

heavy

manual work

with maximum value of

acceleration

which

less than 0.07g or 0.68 ms

-2

_.



Spots need to be inspect :

◦

Centre of Gravity

◦

Around Chain Stopper

(28)

Motion Accelerations

So

uth

W

est

Nor

th

East

South East

_{North West}

Centre of

Gravity

Heli Deck

&

Living Quarters

Chain Stopper

(29)

Motion Accelerations

Acceleration < 0.07g (0.68 ms

-2

₎

(30)

Rolling Period



Reference (Acceptance Criteria) : Ship Stability for

Masters & Mates: Bryan Barrass and D.R Derrett, 2006

(31)

Rolling Period

8 30 - 35

tender

stiff

20 25

T (second)

best

good

Remarks

B

G'Mo

Period

Ixx

Kxx

T

41.60

3.78

16.91 3492573

14.144 15.98635

41.60

5.32

14.25 2173443

14.144 13.46694

41.60

4.93

14.80 959298.8

14.144 13.99346

(32)

Kesimpulan

•

Menghasilkan main dimention berupa

L

= 215,2 m

D

= 23.2 m

B

= 41,6 m

T

= 14,85 m

C

_B

= 0.973

C

_M

= 0.9998

C

_P

= 0.9732

C

_WP

= 0.9661

•

Output berupa Lines Plan Barge Shaped FSO yang sesuai dengan payload

•

Analisis Statis perhitungan hukum archimedes sudah memenuhi

•

kekuatan memanjang sudah memenuhi persyaratan Klasifikasi

•

Pengecekan stabilitas terhadap

IMO Regulation A.749 (18)

menghasilkan secara

keseluruhan perhitungan stabilitas

barge-shaped FSO

ini diterima

•

Motion acceleration

pada setiap titik tinjau memenuhi kriteria

motion

acceleration

(tidak

(33)