Operasi Migas Lepas Pantai.PDF

CATATAN KULIAH

TM-4273

OPERASI

MIGAS LEPAS PANTAI

D r . lr . R U D I

R U B I A N D I N I

R . S

DEPARTEMEN

TEKNIK

PERMI

NYAKAN

Bab 1. Pengantar

Teknologi

MigasLepas

Pantai

1 .1 . P e n d a h u l u a n

Bab.2 Teknik Kelautan

(Oceanography)

2 . 1 . T e k n i k K e l a u t a n 2 . 2 . A i r L a u t , D a s a r L a u t d a n L a p i s a n T a n a h 2 . 3 . P e n y e b a r a n R e s e r v o i r d i L a u t . . . . o 1 3 < t I

Bab 3. Dasar Konstruksi

Offshore

3 . 2 . B o u y a n c y , S t a b i l i t y , d a n T r i m . 3 . 2 . 1 . G a y a A n g k a t ( B o u y a n c y ) 3 . 2 . 2 . S t a b i l i t a s . 3 . 2 . 3 . T r i m 3 . 2 . 4 . O p e r a s i P e m b o r a n 3 . 3 . S p r e a d M o o r i n g S y s t e m 3 . 3 . 1 P r i n s i p P e n j a n g k a r a n 3 . 3 . 2 . K o m p o n e n - K o m p o n e n S i s t e m M o o r i n g . 7 7 3 . 3 . 3 P e n e m p a t a n d a n P e n g a m b i l a n M o o r i n g 1 1 2

3.4. Aspek Lingkungan Terhadap Konstruksi Offshore 121

3 . 4 . 1 J a r a k d a n K e d a l a m a n L a u t 1 2 1 3 . 4 . 2 T e k a n a n H i d r o s t a t i k d a n G a y a A p u n g . 1 2 1 3 . 4 . 3 T e m p e r a t u r . 1 2 3 3 . 4 . 4 K a n d u n g a n M i n e r a l A i r L a u t . 1 2 3 3 . 4 . 5 A r u s L a u t . 1 2 4 3 . 4 . 6 O m b a k a t a u G e l o m b a n g . 1 2 6 3 . 4 . 7 A n g i n d a n B a d a i 1 2 6 3 . 4 . 8 P a s a n g S u r u t 1 2 8 3 . 4 . 9 . H u j a n , S a l j u d a n K a b u t 1 2 8 3 . 4 . 1 0 . E s d a n G u n u n g E s . 1 2 8

3.5. Material Konstruksi Struktur Offshore 129

3 . 5 . 1 . B a j a (S t e e l ) 1 2 9

3 . 5 . 2 . C o n c r e t e . 1 3 1

Operasi Migas Lepas Pantai (TM-4273) iii

34

3 5 35 4 1 52 53 56 56

Bab 4. Offshore Platform

4 . 1 . P e n d a h u l u a n 4.2. Fixed Platform 1 3 6_{1 3 8} 1 ? O 1 5 4 4 . 2 . 1 S t e e l J a c k e t a n d P i l e s P l a t f o r m

4.2.2 Gravity Base Platform

4.2.3 G uyed-Tower Platform

4.2.4 Tension Leg Platform

4.2.5 Hybrid-G ravity Platforn

l n v 1 7 2 4.3. Platforrn Tender 4.4. Jack-Up Platform 1 7 3 4 7 F . 1 7 8 182 182 1 8 3 1 9 0 192 203 4.4.1 lndependent Jack Up 4 . 4 . 2 M a t S u p p o r t e d J a c k U p . 4.5. Submersible Platform 4.6. Semi-Submersible Platform

4.7. Floating Unit (Drilling Ship)

4 . 8 . T e t h e r e d B o u v a n t U n i t s

Bab 5. Operasi

Pembangunan

Konstruksi

Di Offshore

5 . 1 . P e n d a h u l u a n

5 . 2 . T o w i n g ( P e n a r i k a n ) .

a . S t a b i l i t a s d a n S t r e n g t h S e l a m a P e n a r i k a n

b. Catatan Umum Untuk Service Pengapungan/perpindahan

c. Batasan Service Pengapungan/Perpindahan

d. Instruksi-instruksi Operasional Selama Pengapungan/

P e r p i n d a h a n

e. Distribusi Berat Selama Proses Pengapungan

f . R e k o m e n d a s i O p e r a s i S a a t B a d a i S e l a m a P e n g a p u n g a n

g. Instruksi Emergency Jika Terjadi Kebocoran (Flooding)

5 . 3 . M o o r i n g d a n P e n j a n g k a r a n

5.4, Penanganan Beban Berat Di Offshore

5.5. Transportasi Personal 208 209 213 215 215 216 2 1 7 218 219 220 223 225

Bab 6. Peralatan

Dan Operasi

Pemboran

Di Offshore

6 . 1 . P e n d a h u l u a n

6.2. Operasi Pemboran Pada Fixed Platform

6.2.1. Marine Conductor Instalation .

6.2.2. Platform Load Control

6.2.3. Completion pada Fixed Platform

6.3. Operasi Pemboran Pada Jack-up Rig .

6.3.1. Free Standing Well 6.3.2, Protective Well Jacket

6.3.3. Mud Line Suspension

6.4. Pemboran Pada Float System

6.4.1. Marine Riser System

6.4.2. Blow Out Prevention System .

6.4.3. Rucker Heave Compensators

6.4.4. Komplesi Pada Unit Terapung

6.4.5. Test Sumur Pada Unit Terapung

6.5. Pengendalian Posisi dan Komposisi Gerak

Permukaan Pada Pemboran Offshore

6.5.1. Respon Gerak Unit Lepas Pantai

6.5.2. Pengendalian Posisi Unit Terapung

6.5.3. Konvensasi Gerak permukaan

228 229 229 232 233 234 234 236 z J o 238 238 z + l 251 253 253 255 255 259 2 7 0

Bab 7. Dasar-Dasar

Produksi Di Offshore

7 . 1 . P e n d a h u l u a n 7 . 2 . F a s i l i t a s P r o d u k s i 7 . 3 . S i n g l e - P o i n t M o o r i n g 7 . 4 . F a s i l i t a s P r o d u k s i B a w a h A i r 7 . 4 . 1 D r y T r e e T e c h n i q u e 7 .4 . 2 W e l T r e e T e c h n i q u e 7.5. Storage 7 .5 . 1 . U n i t S u b m e r s i b l e

7.5.2 Unit Terapung yang Berada di Lokasi Terlindung

7 . 5 . 3 . U n i t T e r a p u n g y a n g B e r a d a d i L a u t T e r b u k a B e r k o n d i s i T e n a n g 7 .5 . 4 . U n i t S e m i - S u b m e r s i b l e

Operasi Migas Lepas Pantai (TM-4273) vii

284 285 294 304 320 321 322 304 3 1 5 320 320

Bab 8. Vessel

Inspection

Dan Maintenance

8 . 1 . P e r a t u r a n U n t u k M o b i l e O f f s h o r e D r i l l i n g U n i t

,,i'ii"i;fiilffii

Hruni

:::::

:

37L

3:ffi:'8:,.rFi$?;fl"i,."u"niiu"

rr,iuini"nun,u

: :

:

8.2.3. Perencanaan Program 8.2.4. Work Assignment .

8.2.5. Memonitor Jalannya Program

8.3. Korosi dan Sistem Perlindungan Katoda

8.3.1 Proses Korosi

8.3.2 Korosi Galvanik

8.3.3 Proteksi Katoda

8.3.4 Sistem Proteksi Korosi Offshore

8.4. Perlindungan Pelapisan

8.4.1 Sistem Perlindungan Coating (Perlapisan)

8.4.2 Kontaminan Permukaan

8.4.3 Persiapan Pelapisan

B. 4.4 Coating Inspection dan Maintenance

326 326 328 334 J J + 335 336 342 344 345 345 J 4 d 352 J O I 3 5 4 J 3 4 3 5 9

Bab 9. Teknologi

Peralatan

Bantuan

9 . 1 . P e n g h e m a t a n B i a y a D e e p w a t e r d e n g a n S u r f a c e B O P s , E x p a n d a b l e T u b u l a r , P r e - i n s t a l l e d M o r i n g 9 . 1 . 1 . P e n d a h u l u a n 9 . 1 . 2 . L a t a r B e l a k a n g M a s a l a h . 9 . 1 . 3 . T u j u a n 9 . 1 . 4 . T e o r i D a s a r 9 . 1 . 5 . S t u d i K a s u s . 9 . 1 . 6 . P e m b a h a s a n . 9 . 1 . T . K e s i m p u l a n . 9 . 2 . P e n g g u n a a n V a c u u m - l n s u l a t e d T u b i n g u n t u k K o m p l e s i S u m u r B a w a h L a u t . 3 7 7 9 . 2 . 1 . L a t a r B e l a k a n g . 3 7 7 9 . 2 . 2 . T u j u a n 3 7 7

9.2.3. Proses Terbentuknva Paraffin 377

9.2.4. Usaha-usaha untu( mencegah Terbentuknya Paraffin 378

9 . 2 . 5 . T u b i n q d e n q a n l n s u l a s i T h e r m a l 3 7 8 9 . 2 . 6 . D e s a i r i S i s t d m I n s u l a s i 3 7 9 9 . 2 . 7 . S y s t e m P i p a d a l a m P i p a (P i p e - i n - p i p e ) 3 7 9 9 . 2 . 8 . S i u d i K a s u s 3 7 9 9 . 2 . 9 . P e m b a h a s a n . 3 8 1 9 . 2 . 1 0 . K e s i m p u l a n . 3 8 3 9 . 2 . 1 1 . S a r a n 3 8 3

9.3. Gravity Based Platform Yang Kuat, Konstruksi Mudah dan

D a p a t D i g u n a k a n U l a n g 3 B B 9 . 3 . 1 . L a t a r B e l a k a n q . 3 8 8 9 . 3 . z . T u j u a n . : . 3 B B 9 . 3 . 3 . D a s a r T e o r i . 3 B g 9 . 3 . 4 . S t u d i K a s u s 3 9 0 9 . 3 . 4 . 1 . M a l a m p a y a - Concrete G r a v i t y S u b s t r u c t u r e , offshore Fillipina 9 . 3 . 4 . 2 . M i l l i o m W e s t - S u c t i o n B u c k e t M i n i m u m P l a t f o r m , L a u t lr l a n d i a 9 . 3 . 4 . 3 . L e g e n d r e - Mat Supported J a c k U p , B a r a t L a u t A u s t r a l i a . 9 . 3 . 5 . P e m b a h a s a n 9 . 3 . 5 . 1 . P e r k e m b a n q a n

9.3.5.2. Aplikasi Coilcrete Gravity Structure

9.3. 5.3. Self-l nstalling Platform 9.3. 5.4. Su bsea Storage 3 6 6 3 6 6 3 6 6 3 6 6 3 6 7 3 6 9 370 373 3 9 1 3 9 1 3 9 1 392 392 9 . 3 . 5 . 5 . T e r m i n a l N e a r s h o r e L N G 9 . 3 . 5 . 6 . P e n o n a k t i f a n 9 . 3 . 6 . K e s i m p u l a n

Operasi Migas Lepas Pantai (TM-4273) ix

? o ? 3 9 3 394 394 3 9 5 3 9 5

DAFTAR PUSTAKA ₄₀₆

Bab 1. Pengantar

Teknologi

Migas

Lepas Pantai

Tujuan

I Mengenal sejarah operasi pemboran lepas pantai

I Mengenal hambatan-hambatan yang dihadapi dalam operasi pemboran

lepas pantai

tr Mengenal perkembangan teknologi pada operasi pemboran lepas

pan-tai

1.1.

Pendahuluan

D i d a l a m 2 0 ta h u n b e l a k a n g a n i n i , p e n c a r i a n p e r s e d i a a n m i n y a k m e n j a d i s e m a k i n

penting karena sumber-sumber _{gas alam dan minyak mentah yang ada sudah}

semakin menipis dengan pesat, karena dipakaioleh negara-negara industri. Pada

saat sekarang kenyataannya sulit untuk menemukan lapangan minyak baru

didarat. Ditambah _{pula oleh fakta baru, bahwa banyak cekungan tepi benua}

merupakan tempat endapan minyak yang potensial. Keadaan semacam ini yang

melengkapi kondisi awal bagi lahirnya teknologi lepas pantai.

D i m u l a i p a d a ta h u n 1900 operasi p e m b o r a n d i l a k u k a n d i l e p a s p a n t a i C a l i f o r n i a ,

kemudian akhir tahun 1930 dimulailah industri perminyakan dirawa-rawa Teluk

Meksiko. Saat itu teknologi yang digunakan masih relatif sangat sederhana,

berupa modifikasi sekedarnya pada peralatan pemboran daratan.

Ketika konsumsi dan harga minyak bumi semakin meningkat, serta kemajuan

teknologi konstruksi memungkinkan pembangunan unit lepas pantai

berkemam-p u a n ti n g g i . P a d a t a h u n 1 9 7 0 te l a h d i o p e r a s i k a n u n i t le p a s p a n t a i d i L a u t U t a r a .

Peningkatan kemampuan ini berlanjut sampai saat operasi lepas pantai mencapai

Laut Artic dilingkaran kutub yang terkenal beralam ganas.

Peralatan mutlak yang harus ada pada operasi lepas pantai adalah sebuah

anjungan tempat meletakkan peralatan pemboran dan produksi. Berbagai

ma-cam anjungan telah dibuat, sepertianjungan permanen (fixed)yang berdiridiatas

kaki-kaki baja atau beton bertulang. Jenis ini umumnya digunakan pada laut

dangkal dan pada lapangan pengembangan sehingga dapat sekaligus menjadi

anjungan pemboran dan produksi. Jenis kedua adalah jenis kaki-kaki atau bagian

dasarnya menumpu didasar laut tetapi tidak permanen, yaitu submersible dan

jack-up _{rig. Sedang jenis ketiga adalah unit terapung dapat berbentuk kapal atau}

semi submersible yang dapat beroperasi dilaut dalam.

B e r b a g a i h a m b a t a n a l a m y a n g h a r u s d i a t a s i b a g i p e n g o p e r a s i a n u n i t l e p a s p a n t a i . H a m b a t a n t e r s e b u t a n t a r a l a i n : a n g i n , o m b a k , a r u s , d a n b a d a i . K h u s u s

untuk unit terapung yang amat peka terhadap kondisi laut, maka menciptakan

dua peralatan khusus, yaitu peralatan peredam gerak oscilasi vertical akibat

=

ombak dan peralatan pengendalian posisi relatif terhadap lubang bor akibat

ombak dan arus, serta angin. Untuk pengendalian posisi pada unit terapung,

dikenal ada dua sistim, yaitu : sistim penambatan dengan tali dan jangkar yang

dikenal dengan mooring system, serta sistim pengendalian posisi dinamik yang

terus berkembang dengan teknologi komputer. Sedang untuk mengatasi respon

gerak vertikal ke atas dan ke bawah dari unit terapung, pada operasi pemboran

umumnya digunakan Drill String Compensator (DSC).

Operasi pemboran lepas pantai, dimulaidari pengembangan teknologi pemboran

darat dengan menggunakan casing conductor yang ditanam atau dibor dan

disemen, kemudian meningkat dengan menggunakan mud-line suspension

sys-tem, dan terus meningkat dengan digunakan riser system.

Penggunaan BOP konvensional terus dimodifikasi agar mampu beroperasi

dibawah air. Modifikasi ini harus terus berkembang untuk mengatasi berbagai

pengaruh gaya dari kondisi laut, juga untuk peningkatan sistim pengamanan

operasional.

Untuk membahas hal tersebut dalam bab-bab berikutnya akan dimulai dengan

penjelasan masalah Teknik Kelautan (Oceanography), yaitu menjelaskan tentang

keberadaan dan karakteristik kelautan.

Kemudian akan dijelaskan mengenai Dasar Konstruksi di Offshore, yaitu

menerangkan tentang Bouyancy, Stability, Trim dan Peralatan yang sering

di-pakai dalam kegiatan di laut. Selanjutnya akan diperdalam mengenai Anjungan

(Platform) yang dikenal selama ini serta pembagian dan kegunaannya

masing-m a s i n g .

Hal khusus yang akan menjadi topik pembicaraan yang berhubungan dengan

bagian eksplorasidan eksploitasi minyak dan gas bumi adalah tentang Peralatan

Pemboran dan Produksi di Offshore. Juga dalam bagian akhir akan dibahas

mengenai Perawatan dan Inspeksi yang biasa dilakukan.

DAFTAR

PARAMETER

DAN SATUAN

Tidak Ada

Bab.2 Teknik Kelautan

(Oceanography)

Tujuan

I Mengenal keberadaan dan karakteristik laut

I Mempelajari penentuan posisi di offshore

tr Mempelajari perkiraan beban ombak

I Mengetahui sifat-sifat dasar laut dan lapisan tanah

I Mempelajari penyebaran reseryoir di laut

2.1.Teknik

Kelautan

Jumlah laut di bumi sekitar 71o/o dan daratan 29o/o kedalaman air laut ada yang

dangkal (dekat pantai)ada yang menengah dan ada yang dalam, serta ada yang

s a n g a t d a l a m .

Offshore Operation untuk eksplorasi dan eksploitasi migas adalah pada

kedala-man laut rendah sampai dengan menengah. Jadi belum ada peralatan platform

untuk operasi di laut dalam, atau dengan kata lain umumnya dilakukan di laut

dangkal.

Hal ini disebabkan karena teknologinya baru, khususnya dibidang kelautan,

daerah dangkal 200 meter, luasnya hanya 5% dari luas dunia (bumi), dan justru

di daerah offshore yang 5% inilah yang dikembangkan eksplorasi dan eksploitasi

migasnya (lihat gambar 13).

Untuk menentukan postsi di offshore digunakan suatu peralatan yang disebut

Navy Navigation Satelite Sysfem (NVSS) yang berputar selama 90 menit

mengelilingi dunia dengan ketinggian 700-1300 km. Laporan lokasi (posisi) ini

diterima setiap 2 menit sekali. Dari posisidi laut yang diberikan NVSS inilah dapat ditentukan koordinatnya dimana suatu lokasi untuk dibor, dan posisi inilah yang

harus dipertahankan.

Sedangkan untuk pengukuran kedalaman dapat digunakan bahan peledak

(sep-erti seismic) jika kedalaman air antara 0-5 meter, atau menggunakan pulsa udara

(ditekan)yang dapat digunakan sampai kedalaman 20 meter air laut.

Tentang geologi dasar laut di Indonesia umumnya mempunyai kedalaman lebih

kecil dari 100 meter, kecuali di beberapa tempat seperti Natuna dsbnya. Sehingga

peralatan yang diperlukan tidak complicated, umumnya banyak digunakan

Jack-Up, fixed platform sampai dengan semi-submersible.

Adapun morfologidasarlaut, jika dibandingkan dengan rata-rata pegunungan 875

meter, sedangkan rata-rata kedalaman laut 3700 meter. Jadi lebih dalam ke laut

(tonjolannya). Juga dikenal lempeng atlantik dan lempeng pasifik, juga ada

beberapa palung seperti yang ada di dekat Filipina (10470 m) dan palung di

M a r y a n ( A m e r i k a S e l a t a n ) m e m p u n y a i k e d a l a m a n 1 1 0 0 0 m e t e r . A n a i i s i s

geokimia dari dasar laut digunakan isotop untuk umur dan alat lainnya sepefti

radiometri, gravimetric, magnetic, geoelectric, geothermic, seismic dan

seba-g a i n y a .

Dari oceanografinya diketahui bahwa jumlah air 71o/o dan darat 29o/o, tetapi 47%

d i b u m i b a g i a n u t a r a te r d i r i d a r i a i r d a n s i s a n y a a d a l a h d a r a t a n , s e d a n g k a n d i

bumi bagian selatan daratannya tidak lebih dari 20% (lihat gambar 2.5).

Para ahli astronomi menerangkan bahwa bumi berasal dari pengkondensasian

awan gas dan debu kosmis kira-kira 4.6 milyar tahun yang lalu, bersamaan

dengan terbentuknya matahari dan system tata surya. Dari gambar 2.1 dapat

dilihat bahwa umur dari batuan hanya beberapa persen dari umur bumi secara

keseluruhan. S i t l : x , i o [ y e n I h e l o r e flr*mt 9 i n h o l e r r t h ; m : Sol!. Sy.tcr ? . t l i l l i r s o f y * r : befwe prcrerr 3 1 + S i m o i c l l c r l r c i l y 2.7-B l u c - g @ n a r q f ffi--H e r d - J h e l c d M r n € t n v € f a204 Lrd pl.nt! -*rl I cailLrii I Ordwicia.r i = - o 2 u l S"t"* 4os--.] L l + M u l t k . l ! l r l i f e O 6 + l{:rd deted mrrtru InsEbrftet I Jwcn€o I - - 3 4 5 i Mlrrirrrppian - _{3 1 0} -Pcoot lv!nitn 2 8 0 -P.ffiian Tri.sric - 1 9 0 : Jsragc ; - r J r l I cc1ocf6u3 | : I TcniD.Y I I - 3 ) 'Outrrnary - )

,I

; E :., U -N

Gambar 2.2 memperlihatkan peta bumi yang dibuat oleh PTOLOMEUS pada

zaman romawi, yang memperlihatkan pembagian _{jumlah daratan dan lautan}

berdasarkan pengetahuan orang-orang pada zaman tersebut. Sedangkan

gam-bar 2.3 memperlihatkan peta yang dikeluarkan oleh bangsa arab.

Gambar 2.2.Peta Bumi Ptolomeus

i { c d <i i i rt t c El

Tenz, ubv"Ooeoutn. vbi- antz Afl'*:n,rvhr.bi,pn, lw'aroinat

!

I

.--."j

I e.rro. wLal. o O oeon u.m,

. S - ' . v

lq" i.rrnor,us

Gambar 2.3. Peta Bumi yang dikeluarkan bangsa Arab

Zaman penjelajahan laut yang tertua dilakukan oleh bangsa Viking dengan

menggunakan perahu yang sangat sederhana seperti terlihat pada gambar 2.4

yang dilengkapi dengan peta samudera yang sederhana juga. Berdasarkan

gambar 5 dapat dilihat bahwa, pada bumi bagian utara jumlah daratan lebih besar

dibandingkan dengan keadaan bumi bagian selatan, yang secara keseluruhan

jumlah laut dioerkirakan 213 dari luas oermukaan bumi.

Gambar 2.4.Perahu yang dilengkapi peta samudera

Gambar 2.5. Perbandingan luas daratan dibandingkan luas lautan

{{ff {c*o*

Berdasarkan analisa para ahli, berdasarkan fenomena yang dihasilkan oleh

gelombang P dan S, seperti terlihat pada gambar 2.6, kulit bumi dapat dibagi

menjadi 4 (empat) bagian utama yaitu : crust, mantle, liquid core dan solid core

p a d a b a g i a n v a n o o a l i n o d a l a m . q - _{. z i \} n'1, \ \ ' b \ i I ta d G a m b a r 2 . 6 . P e m b a g i a n k u l i t b u m i

Fenomena ini menjadi suatu teka-teki yang sangat pelik bagi para ahli, yang

menjadi pertanyaan, apakah solid core tersebut terbentuk karena memang titik

pusat bumi mempunyaitemperatur rendah, padahalfenomena pada lapisan crust

semakin dalam akan semakin panas dan sangat panas pada bagian mantle dan

liquid core. Atau apakah ada suatu materialtertentu yang belum kita ketahui, yang

akan tetap solid walaupun pada suhu yang sangat tinggi sekali.

Akan tetapi untuk melakukan penelitian fisik langsung dengan pemboran

meru-p a k a n suatu hal yang sangat tidak mungkin d i l a k u k a n d e n g a n m e n g g u n a k a n

teknologi dan pengetahuan manusia sekarang ini. Bayangkan saja diameter bumi

yang sekitar 63000 km hanya baru dapat dibor sampai maksimum 17 km saja,

dan pemboran-pemboran minyak terdalam yang tercatat hanya sekitar 5-6 km.

Berdasarkan gambar 2.7 dapat dilihat bahwa lapisan mantel merupakan lapisan

semi padat-cair. Dengan adanya sumber panas yang berasaldariliquid core yang

cukup besar, menyebabkan terjadinya arus konfeksi didalam lapisan mantel,

sehingga dapat menggeser lapisan crust (kerak bumi) yang seolah-olah

melay-ang diatas mantel. Pergerakan ini menyebabkan terbentuknya daerah subduction

( m a s u k n y a k e r a k b u m i k e d a l a m m a n t e l b u m i ) s e r t a a k a n m e n i m b u l k a n e f e k g e m p a d a n o e i a l a v o l c a n o . V o l c a n i c r t l a n d s - \ S O i s ( i l l d l i o n o t l l ! h t e . n l a t € l { a l ! l r o f l r u n d E r i n r u 5 l l i t h 0 5 p h e r e

Gambar 2.7. Lapisan mantel bumi

Daerah terjadinya subduction, gempa dan terbentuknya gunung berapi akibat

adanya pergerakan kerak bumi dapat dilihat seperti pada gambar 2.8. Kepulauan

Indonesia, seperti terlhiat dalam gambar berada dalam 2 (dua) buah jalur sabuk api, yaitu Circum Pacific yang membentang dariarah Sulawesi Utara ke arah lrian

Jaya, sedangkan Circum Mediterania merupakan lanjutan dari rentetan gunung

dari daratan Asia yang melalui Pulau Sumatera, Jawa, Bali, dan Nusa Tenggara

dan bertemu dengan Circum Pasific disekitar Kepulauan Banda.

Jadi memang bukan suatu kebetulan bila di pesisir Jepang, Filipina, disekitar

Kepulauan Maluku dan Nusa Tenggara sering terjadigempa bumidibandingkan

dengan daerah-daerah diluar sabuk api tersebut.

Gambar 2.8. Daerah terjadinya subduction E ; o l -l o l

;l

_I RI t 9 t s--\_\^) i ; l o l i

f l

t 8 l l T I l I I T O L H - 6 O 0 - b b i t < < Q n n , ? = G U n r) Z. U) i l l t l l O d N (d 9 , 1 . = N ( J E @ O < Z U l l i l t l t'. cO C) a. o. o,: q = ' -/ = , : ' i l i l | rf ro (o = n H ) : - . ^ . Y . o 6 .f .r .-l , , r t l - : J _T , o l o

t;

2.2. Air Laut, Dasar

Laut dan Lapisan Tanah

Angin, ombak dan arus memberikan gaya-gaya utama yang berasal dari alam

yang bekerja terhadap unit lepas pantai. Gaya-gaya alam tersebut berciridinamis,

s e l a l u b e r u b a h - u b a h , s u k a r d i n y a t a k a n d a l a m p e r s a m a a n f u n g s i w a k t u .

S u a t u k e j a d i a n d i a l a m y a n g d i a m a t i s e c a r a s t a t i s t i k , m i s a l n y a p e n g a m a t a n b a d a i

terbesar selama 50 tahun atau 100 tahun terakhir. Dianggap waktu 50 tahun atau

100 tahun tersebut merupakan perioda yang selalu berulang-ulang dengan

rentang waktu sedikit berbeda dengan periode sebelumnya. Sehingga saat ini

p e r e n c a n a a n u n i t s e l a l u d i d a s a r k a n p a d a k e m a m p u a n b e r t a h a n t e r h a d a p r a m a l a n b a d a i 5 0 t a h u n .

Dasar lain yang digunakan sebagai perencanaan adalah Detnorkske Veritas (Dn

V) yaitu pengembangan metoda perhitungan respon unit terapung terhadap

gelombang yang teratur periodanya. Untuk perencanaan unit yang tertumpu pada

dasar laut, kriteria perencanaan sesuai dengan sifat lokasi penentuan unit. Design

Forces untuk platform dan untuk unit terapung, dapat dilihat pada gambar 2.9 dan

g a m b a r 2 . 1 0 .

ldriltim forcu fweight

-->

wind lorccs

dritting cquipnrcnt and supgty loadr

I

+

wwr eod.Iffi

Gambar 2.9. Design Forces untuk platform

&illing cquiprnent tcrrJ rupgly losds wc{7ht

I

drilling forccr

I

t

wtrrc for€et nrooring lorccr

Walaupun kondisi angin, ombak dan arus tak seragam, tetapi sifat fisik di suatu

lokasi pada saat badai terjacii dapat dibandingkan dengan dua tempat yang

d i a n g g a p d a n d a p a t m e w a k i l i d u a je n i s li n g k u n g a n a l a m , y a i t u T e l u k M e x i c o d a n

Laut Utara. Sifat fisik kedua lokasi tersebut dapat dilihat pada table 2.1.

Tabel 2.1. Sifat Fisik di Teluk Mexico dan Laut Utara

+

I I I buovrrtqy -.-+ currBnt forcft S I F t . T F I S I K T E L t ' K M E X I C O L A U . I . U T , , t R A K e d o t o m q n s o r n p o i . L A T l ( e L i . n g g L o n O m b q k P o r i o d o O m b o k K € c e p o t o n o n g i - n K e c e p o t a n o r u s p e r m l r k o c r n 8 4 m € L € r 1 9 . m € t e r r . 5 d e t i . k 5 0 m . / d e L O - O . 1 m z . d . e L . 9 2 m e t 6 r 9 O m e t € r r . o d e t i . k 6 0 n l d a l t , 4 m . t d c L

Ada dua metoda yang biasa digunakan untuk memperkirakan beban ombak

terhadap unit tetap dan unit terapung lepas pantai, masing-masing dicirikan oleh:

a. Metoda analisa spectral

I U n t u k u n i t te r a p u n g I A n a l i s a s t a t i s t i k l i n e a r

I Evaluasi kemungkinan ombak terbesar rata-rata yang terjadi

s e l a m a u m u r o p e r a s i u n i t

b.Metoda perencanaan gelombang

I Untuk unit terapung dan unit menetap lepas pantai

I Direncanakan untuk periode dan tinggi gelombang spesifik

I Evaluasi beban akibat ombak teratur dengan ketinggian dan

periode spesifik

Hal lain yang harus diperhatikan pada operasi lepas pantai ini antara lain adanya

angin-angin khusus seperti angin Tenggara di lndonesia yang tergantung

kwar-t a l / m u s i m - m u s i m .

Mengenai gerakan air laut lainnya adalah gelombang. Perioda kedatangan

gelombang ada yang disebut gelombang kapiler (riakan) kecepatan 0.1 - 0.5 sec,

gelombang agak berat 0.5-1 sec, gelomabang kurang berat 50-700 sec,

gelom-b a n g p e r i o d a l a m a 7 0 0 - 1 0 0 0 0 s e c , d a n g e l o m b a n g m u s i m l e b i h b e s a r d a r i 1 0 0 0 0 sec (det).

Tekanan hidrostatik dari air laut ditentukan oleh temperatur dan kadar garamnya.

Tekanan hidrostatik dibawah dasar laut ditentukan tergantung dari kondisi

reser-voir. Kandungan garam 7 sampai dengan 35% (70000-350000 ppm). Kecepatan

angin di Gulf of Mexico 0.2-0.8 m/det, di Laut Utara 0.2-2 m/det, di Indonesia

rata-rata 0.01 m/det.

Didalam pemboran lepas pantai sangat penting untuk mengetahui kondisi dasar

laut dan karakteristik lapisan tanahnya. Permasalahannya adalah untuk

menen-tukan type dari penyangga dasar dari unit pemboran. Kedalaman laut juga

m e m i l i k i p e n g a r u h t e r h a d a p k e s t a b i l a n .

Penentuan sifat-sifat tanah dasar laut akan mempengaruhi efektifitas darijangkar.

Jika dasar laut sangat lunak atau sangat keras, sistim penjangkaran konvensional

tidak dapat digunakan untuk unit terapung. Pada formasi lunak jangkar yang

tertanam dapat memberikan daya dukung pada instalasi, atau tiang pancang

dapat mengendalikan diri untuk titik penambat yang diinginkan rig pada suatu

station.

Penembusan kaki dari unik jack-up dipengaruhi juga oleh sifat-sifat tanah dasar

laut, juga pada tiangtiang pancang pada type anjungan yang tetap. Pada bagian

atas dari semua sumur lepas pantaijuga dipengaruhi oleh karakteristik tanah.

Jika diinginkan membor pada suatu daerah, sifat-sifat tanah haruslah diketahui

terlebih dahulu. Beberapa metoda yang digunakan untuk mengetahui sifat-sifat

dasar laut dan lapisan tanah antara lain :

1 . A n a l i s a s a m p l e t a n a h y a n g d i b e r i k a n d a r i c o r e . C o r e in i d i a m b i l d e n g a n

menggunakan kapal kecilatau barge shaped coring rig, ini biasanya diambil

oleh kontraktor khusus.

2. Test driving pada tiang pancang, untuk mendapatkan data compressive dan

shear strengh pada optimasi perencanaan tiang pancang.

3. Analisa sample dasar laut yang diperoleh dengan drag test.

4. Test performance jangkar _{dengan tugas atau suplay boat.}

5 . I n s p e k s i l a n g s u n g d e n g a n m e n y e l a m .

Setelah mengetahui kondisi dasar laut dan lapisan tanahnya, dapatlah diketahui

perkiraan kerusakan tanah atau pergeseran. Kerusakan permukaan tanah akan

berubah pada unit jack-up, juga dapat menyebabkan pergeseran pada unit

terapung sepanjang cengkeraman jangkar. Kondisi laut yang mempengaruhi

operasi pemboran dan produksi lepas pantai dapat dilihat pada gambar 2.11.

<2,:z W i n d v e l o c i t y W i n d d i r e c t i o n I a r o m e t r i c p r e I 8 u r e A i r t e m p e r a t u r e C l o u d c o v e v V i a i b i l i r y R a i n - " 6 T h u n d e r s t o r m s M e a n s e a l e v e l W a v e h e i g h t W a v e p e r i o d S u r f a c e c u r r e n t s T i d a l c h a n g e s S e a w a t e r t e r n p e r a t u r e s S a l i n i t y C o r r o s i v e n e s s o ' o - :.rH l ' _{D L { - "} * " , t -/ S e a w a t e r S e a b e C W a t e r d e p t h C o n d i t i o n _{o f o c e a n f l o o r} . C o n d i t i o n o f s u b - s o i l G a m b a r 2 . 1 1 . K o n d i s i la u t p a d a o p e r a s i p e m b o r a n d a n p r o d u k s i

Profil dari daratan dan dasar samudera dapat dilihat seperti gambar 2.12.

Ber-gerak dari daratan di tepi pantai maka kita ketemu shelf, slope, rise, basin

(cekungan) dan kadang-kadang ditemui pegunungan bawah samudera.

Distri-busi permukaan bumi jika dilihat dari fungsi ketinggian, tampak seperti pada

gambar 2.1 3. Gambar tersebut memperlihatkan plot berdasarkan persentase dari

permukaan bumi, baik dari puncak pegunungan yang tertinggi dan palung laut

yang paling dalam yang terdapat di bumi.

Gambar 2.12. Profil daratan dan dasar samudera

land elevation=O.84 km

a e a n d e p t h = 3 . 8 7 k m

Deepest trench = 10.9 km Percent of earth's surface

Gambar 2.13. Distribusi permukaan bumi

a

c o U

Sebagai gambaran kondisi di bawah permukaan air laut dapat dilihat contoh peta

kontur bawah permukaan air laut dan gambaran secara tiga dimensinya (lihat

g a m b a r 2 . 1 4 d a n g a m b a r 2 , 1 5 ) . U n t u k l e b i h m e n g e n a l l e b i h j e l a s kondisi b a w a h

permukaan suatu samudera dapat kita lihat potongan penampang Lautan Atlantik

s e p e r t i t e r l i h a t p a d a g a m b a r 2 . 1 6 .

Gambar 2.14. Peta kontur bawah permukaan air = o o o 9 2 d o o 9 B

Gambar 2.'15. Gambaran tiga dimensi bawah permukaan air

G a m b a r 2 . 1 6 . P e n a m p a n g L a u t A t l a n t i k

Contoh sedimen yang terdapat dilaut kondisinya hampir sama dengan sedimen

yang ditemukan didaratan. Dalam table 2.2dapat kita lihat contoh endapan pantai

dan laut yang diklasifikasikan berdasarkan diameter dari bentuk butir. Pada

gambar 217 dapat ciilihat beberapa contoh batuan sedimen dengan berbagai

bentuk textur. Bentuk coarse biasanya ditemukan ditepian laut, jenis medium di

laut pertengahan dan agak ketengah biasanya ditemukan jenis fine. Hal ini

d i t e n t u k a n l i n g k u n g a n p e n g e n d a p a n n y a , y a i t u f i n e h a n y a t e r e n d a p k a n d i li n g k u n

-gan yang tenang, sedangkan coarse pada lingkungan yang bergerak/pantai.

S e b a g a i c o n t o h d a p a t d i l i h a t p a d a g a m b a r 2 . 1 8 , y a n g m e m p e r l i h a t k a n d i s t r i b u s i p e n g e n d a p a n s e d i m e n d i d e k a t m u a r a . S u m b e r / s o u r c e d a r i e n d a p a n s e d i m e n d i

laut umumnya berasal dari daratan. Batuan-batuan sedimen purba, akibat

pen-garuh cuaca akan mengalami pelapukan dan terbawa oleh arus airlsungai ke laut

lepas. Singkapan-singkapan batuan sedimen purba biasanya tersingkap pada

tepian sungai-sungai tua dengan bentuk struktur yang beraneka ragam, seperti

t e r l i h a t p a d a g a m b a r 2 . 1 9 .

Tabef 2.2. Klasifikasi endapan pantai dan laut berdasarkan diameter ben-tuk butiran

Clossification Sediment Diometer. mm Boulder Cobble 2 5 6 : 2 t 7 2 8 : 2 7 6 4 : 2 6 3 2 : 2 5 7 6 = 2 4 8 = 2 : t 4 = 2 t 2 : 2 1 1 : 2 " l / o - ) - l a | _{' / 4 :} ^ - . t Z -l a : 2 - 3 Pebble very fine Granule very coarse coarse m e d i u m . . . n n o coarse . m e d i u m . . . q n n e . . , . . . . . verv fine * v m e d i u m . . . n n e . . , . . . , . . verv fine C o l l o i d 7 1 r c _{- 2-a} tlzz - 2-:' 1164 - _z-ti l l l r 2 e : 2-7 l l ^ - . - . ) - t l t t 5 6 - 1 l l s n : _{2 - \ t} r l r c z c : 2-t" r l z o a a _{= 2-tl} 1 1 4 o s 6 - Z - t 2

Gambar 2.17. Contoh batuan sedimen dengan berbagai textur

G a m b a r 2 . 1 8 . D i s t r i b u s i p e n g e n d a p a n s e d i m e n d i d e k a t m u a r a

". 1

',1J'.'

G a m b a r 2 . 1 9 . S i n g k a p a n b a t u a n s e d i m e n p u r b a

Endapan dari daratan terutama untuk daerah-daerah kapur (karbonat) banyak

m e m b a w a k a n d u n g a n C O z y a n g k e m u d i a n s a n g a t m e m p e n g a r u h i k o n d i s i d a r i

air laut. Sepertiterlihat pada gambar 2.20 merupakan hubungan antara kelarutan

C O z d e n g a n p H a i r la u t b e r k i s a r s e k i t a r 7 . 8 y a n g a k a n m e m p e n g a r u h i s a l i n i t a s a i r la u t . 'r00 C O 2 + H2 co H C O t C O : G a m b a r 2 . 2 0 . H u b u n g a n a n t a r a k e l a r u t a n G O z d e n g a n p H a i r l a u t N o 3 u o\ B p H

S a l i n i t a s s e r i n g d i d e f i n i s i k a n s e b a g a i j u m l a h g r a m s u a t u m a t e r i a l y a n g d a p a t l a r u t

dalam 1 kilogram air laut. Cara termudah untuk menentukan salinitas air laut

adalah dengan mendidihkan 1 kilogram air laut sehingga tersisa residu berupa

garam-garam yang terlarut dalam air laut tersebut. Jadi masa residu adalah

massa dari garam-garam yang terlarut dalam air laut. Secara umum salinitas

adalah massa total dari milligram semua substansi (karbonat, bromine, yodium,

dan materi-materi organic lainnya) per kilogram air laut.

Gambar 2.21 memperlihatkan distribusi temperatur diberbagai lapisan atmosfer

berdasarkan ketinggiannya. Dengan adanya perbedaan temperatur tersebut,

akan menimbulkan arus konveksi sehingga akan terjadi aliran udara atau angin.

Gambar 2.22 memperlihatkan aliran udara yang bergerak dari kutub (udara

dingin) ke katulistiwa, pada saat sampai katulistiwa udara mengalami pemanasan

dan bergerak keatas kembali kekutub. Sedangkan gambar 2.23 memperlihatkan

a r a h g e r a k a n a n g i n a k i b a t b u m i b e r p u t a r p a d a s u m b u n y a . D a p a t d i l i h a t a n g i n d i

sekitar lintang rendah bergerak kearah barat sedangkan dilintang tinggi angin

bergerak kearah timur.

Gambar 2.21. Distribusi temperatur di lapisan atmosfer

E .= 30 20 r 0 r 0 0 90 8 C 7 A 6 0 50 40 - 8 0 _{- 60} - 4 0 - 2 0 T e m p e r a t u r e , o C

{ W a r m a n d r i s i n g }

Gambar 2.22. Aliran udara yang bergerak dari kutub ke katulistiwa

Gambar 2.23. Arah gerakan angin akibat bumi berputar pada sumbunya

Dengan adanya pergerakan angin pada permukaan bumi dan perbedaan

tem-peratur, maka terjadilah pergerakan arus laut. Gambar2.24 memperlihatkan peta

lintasan arus laut diberbaoai belahan dunia.

Gambar 2.24. Peta lintasan arus laut di berbagai belahan bumi

Disamping mempengaruhi gerakan arus laut angin juga mempengaruhi gerakan

gelombang. Gambar 2.25 memperlihatkan bentuk gelombang yang terbentuk

yang merupakan fungsi dari bentuk dasar laut yang dilewatinya.

I

a @

a. Spilling breakers terjadi bentuk dasar pantai sangat landai, yaitu dengan

kemiringan yang sangat kecil sekali.

b. Plugging breaker terjadi bila bentuk pantai agak curam, yaitu dengan

kemiringan yang moderat.

c. Surging breakers terjadi bila bentuk dasar pantai sangat curam sekali.

Secara garis besar pembagian dan penamaan wilayah pada tepian samudera

dapat dilihat pada gambar 2.26, yang memperlihatkan penampang dari suatu

p a n t a i .

Gambar 2.25. Bentuk gelombang fungsi dari bentuk dasar laut

Sumber daya alam tidak hanya terdapat didaratan tetapi dilaut (seperti dalam g a m b a r 2 . 2 7 ) s u m b e r d a y a a l a m y a n g b i s a d i o l a h m a s i h c u k u p b a n y a k , y a n g

tergantung dari ilmu pengetahuan dan teknologi kelautan yang dimiliki suatu

negara. O f f s l r o r t : F oreshore ---+!t- Backshore _--->

15t ,'9:j::1

L o w t i d e l e v e l _{' L o w - t i d e} t e r r a c e L o n g s h o r e b a r LongEhore G a m b a r 2 . 2 6 . P e n a m p a n g p a n t a i

Gambar 2.27. Sumber daya alam di lautan

2.3. Penyebaran Rese

rvoir di Laut

Penyebaran reseryoir dilaut, mulai dari rawa-rawa dan pantai, laut dangkal,

daerah tepi benua dan daerah artic. Adapun operasi-operasi lepas pantai dunia,

pada daerah tepi benua, antara lain :

1 . A m e r i k a S e r i k a t 1 2 % 2. Daerah Amerika 2$o/o

3. Daerah Eropa dan Asia 6%

4. Daerah Timur Tengah 38%

Daerah-daerah operasi lepas pantai tersebut menghasilkan sekitar 15o/o dari

produksi total minyak dunia (gambar 2.28) berdasarkan data tahun 1980-an.

Tentang reservoir yang ada di Indonesia, antara lain :

1. Pesisir Utara Jawa

2. Pesisir Utara Selat Malaka

3. Sebelah Selatan dan Timur Kalimantan

4. Beberapa tempat lain di lrian Jaya

Makin vulkanis suatu daerah, maka akan semakin sedikit kemungkinan reservoir

m i g a s d i t e m u k a n .

{ft

,,, { , \l

sl

g

\

r;

_-*r

b'-"r)

'\._-ir4

daq

t

-s*

: 4

-fr

Gambar 2.28. Daerah operasi lepas pantai

DAFTAR PARAMETER

DAN SATUAN

T i d a k a d a .

Bab 3. Dasar Konstruksi

Offshore

Tujuan

I Mempelajari pengertian Bouyancy, Stability dan Trim

I Mempelajari Spread Mooring System

n Mempelajari komponen-komponen sistem mooring

I Mempelajari aspek lingkungan terhadap konstruksi offshore

I Mempelajari material konstruksi offshore

3.1

. Pendahuluan

S e m u a b e n t u k k o n s t r u k s i b a n g u n a n l e p a s p a n t a i d i d e s a i n b e r d a s a r k a n d a s a r

-dasar gerakan yang disebabkan oleh gerakan air laut.

Benda yang terapung mengikuti enam derajat kebebasan yang disebabkan oleh

g e r a k a n o m b a k , y a i t u h e a v e , p i t c h , r o l l , s w a y , s u r g e , d a n y a w ( l i h a t g a m b a r 3 . 1 _{) .}

Gambar 3.1. Enam derajat kebebasan yang disebabkan gerakan ombak

\ l

3.2. Bouyancy, Stability, dan Trim

Banyak cerita lama yang mengisahkan petualangan laut yang menyangkut

segi-segi rekayasa laut seperti alat transportasi, tempat-tempat penambatan dan

pusat-pusat perdagangan. Pemahaman tentang laut berubah darisifat

mitos-sak-ral kepada pengertian fisik-logis, hal mana kegiatan-kegiatan di laut lepas

se-m a k i n b a n y a k d a n s e se-m a k i n b e s a r k e b e r a n i a n m a n u s i a m e n u n d u k k a n

kedahsyatan ombak maupun kedalamannya.

Penemuan minyak dan gas bumi di lapisan-lapisan yang berada di bawah lautan

telah membuat perkembangan yang sangat pesat di bidang konstruksi bangunan

yang mampu mengatasi semua jenis gaya yang ada di lingkungan laut lepas.

Teknologi baru pada zaman sekarang initelah melahirkan unit pemboran ukuran

besar yang dapat dikategorikan menjadi 3 jenis :

1. Unit pemboran yang dapat mengangkat sendiri atau yang sering disebut

dengan "Jack-Up Rig".

2. Unit pemboran dengan kolom stabilisasi, yaitu Semi-Submersible dan

Sub-m e r s i b l e R i g .

3. Unit pemboran permukaan, yaitu kapal drilling dan Barge Rig.

Drilling unit merupakan salah satu klasifikasi yang dipergunakan oleh American

Bureau of Shipping dan United States of Coast Guard. Pemakaian istilah unit

dipakai karena tidak hanya dimaksudkan untuk mesin perlengkapan drilling atau

r i g , a k a n te t a p i u n t u k s e l u r u h p e n u n j a n g o p e r a s i d r i l l i n g . s e h i n g g a d r i l l i n g u n i t

merupakan sebuah unit maritime yang membawa perlengkapan rig pemboran.

3.2.1. Gaya Angkat (Bouyancy)

Terdapat beberapa istilah yang pengertiannya mungkin kabur karena

kurang benar pemahamannya. lstilah-istilah tersebut antara lain: bouyancy,

free surface, displacement dan metacenter. Oleh karena itu pada bab ini

akan kita sederhanakan pengertiannya sehingga akan berbeda jelas.

a . T o n n a g e

Perhatikan ilustrasi pada gambar 3.2, tuns adalah alat transportasi

pada abad pertengahan yang khusus untuk membawa anggur,

merupakan kereta kuda. Pada tahun 1350 di Inggris diadakan p u n g u t a n a t a u s e j e n i s p a j a k i m p o r s e b e s a r 2 s h i l l i n g s p e r tun

anggur. Pembayaran ini kemudian dikenal dengan nama tonnage.

Dan akhirnya dipakai untuk satuan beban kapal muatan barang

untuk dikenakan bea pajak perdagangan laut yang dirintis oleh

Raja Henry Vl dan berlangsung sampai James l.

H i n g g a s a a t in i m a s i h u m u m d i g u n a k a n u k u r a n 1 t u n in i y a n g s a m a

dengan berat beban 2200 lbs. Pada mulanya, memakai istilah 20

hundred- weight. DiAmerika Serikat dikenal dengan istilah 'long ton'

runtuk membedakan dengan 'short ton' yang senilai dengan 2000

lbs. Para pekerja di lingkungan maritim akan mempunyai kelaziman

tonnage sendiri-sendiri dari kedua pengertian di atas.

Pengambilan pajak angkutan kapal kemudian dikaitkan dengan

kapal itu sendiri, yang diukur menurut rumus panjang badan kali

lebar kali kedalaman badan yang terapung. Hasil perhitungan dalam

cubic feet kemudian dibagi dengan faktor angka pajak yang

bervari-asi besarnya. Dari sinilah satu ton dalam artitoonage kapal adalah

sama dengan nilai 100 cubic feet. Jadi sebenarnya merupakan

ukuran volume. Hal ini dipakai pula untuk mengukur tonnase

off-s h o r e d r i l l i n g u n i t .

Gross Tonnage adalah volume total sebuah vessel diukur sampai

ketinggian yang ditentukan secara hukum. Peristilahan net tonnage

dipakai untuk menjelaskan besarnya volume sebuah alat angkut

l a u t ( v e s s e l ) u n t u k d a p a t m e n g a n g k u t m u a t a n . N e t t o o n a g e

diperoleh tidak dengan pengukuran akan tetapi diperoleh dengan

mengurangkan harga gross tonnage terhadap ruangan yang

diper-gunakan oleh crew kapal, ruang mesin, ruang tangki, dan lain-lain

yang memang tidak dipergunakan untuk tempat barang angkutan.

Perhitungan net tonnage pada saat ini sudah menjadi lebih baik

karena dipakainya peti kemas. Bila sebuah kapal atau unit

pembo-ran sudah dibangun dan tonnage-nya diukur untuk didaftarkan,

maka harga 'registered-tonnage' sudah pasti dan tidak dapat

di-u b a h .

Gambar 3.2. Tuns sebagai alat transportasi

b. Displacement (Pemindahan)

Displacement adalah besarnya berat air yang dipindahkan oleh

badan kapal. Untuk memperoleh harga displacement terdapat

satuan yang disetujui menurut Naval Architect, yaitu bahwa 'satu

long ton air laut akan memenuhivolume sebesar35 cuft'. Tentu saja

densitas air laut bervariasi, akan tetapi menurut perjanjian

perhitun-gan mazhab lnggris, perhitungan adalah berdasarkan atas harga

35 cuft per long ton.

Pengertian ton dalam kelautan yang beragam harus dikenal betul

oleh setiap orang yang berurusan dengan lalu lintas laut dan para

pejabat cukai serta mereka yang berkecimpung dalam offshore

technology.

Tankers merupakan alat angkut khusus untuk barang cair. Sebuah

tanker akan dinyatakan kelasnya dengan istilah'dead weight', yaitu

harga berat maksimum dimana kapaltersebut mampu mengangkut

sebelum melewati batas overloadnya. Dead weight merupakan nilai

displacement total dari vessel bila dipenuhi muatan dikurangi berat

vessel itu sendiri.

Sudah 2000-an tahun silam ARCHIMEDES menemukan cara

menghitung besarnya displacement, dan mulai saat itu pula lahir

arsitektur kelautan khususnya kapal atau perahu. Gambar 3

menun-jukkan sebuah benda yang mengapung di permukaan air. Harus

terjadi keseimbangan antara benda terapung dengan air yang

dipindahkan, sehingga tidak terjadi perubahan letak atau gerak naik

turun akibat ketidakseimbangan. Jadi berat benda harus sama

dengan berat zat cair yang dipindahkan.

Tekanan ke arah atas dari akibat sejumlah air yang dipindahkan

disebut sebagai gaya angkat atau 'bouyancy'. Gaya buoyancy total

besarnya sama dengan berat zat cair yang dipindahkan. Hal ini

sama dengan penerapannya untuk yang tenggelam di dalam air.

M i s a l n y a p i p a d r i l l i n g y a n g te n g g e l a m d i d a l a m d r i l l i n g m u d a k a n

mendapat'net loss weight'yang sama besarnya dengan drilling mud

y a n g d i p i n d a h k a n o l e h d r i l l p i p e .

c. Reserve Bouyancy

B i l a s e b u a h b e j a n a s e d a n g m e n g a p u n g d i p e r m u k a a n a i r , s e p e r t i terlihat pada gambar 3.3, terdapat bagian dari bejana yang tidak t e r c e l u p d i d a l a m a i r a t a u m a s i h d i a t a s p e r m u k a a n a i r . M a k a d i

-katakan bahwa bejana tersebut masih mempunyai "reserve

buoy-ancy" atau gaya angkat sisa. Artinya jika bejana tersebut ditambah

b e b a n m a k a b e n d a te r s e b u t b e l u m a k a n t e n g g e l a m . J u m l a h t o t a t b e r a t y a n g h a r u s d i t a m b a h k a n s e h i n g g a b e n d a a p u n g t e r s e b u t t e n g

-gelam disebut "reserve buoyancy".

Pada unit pemboran apung harga reserye buoyancy ini sangat

pent-ing artinya dan biasa diasosiasikan dengan bagian deck tertentu yang

disebut "freeboard deck". Jadi reserve buoyancy pada unit pemboran

a p u n g a d a l a h v o l u m e u n i t d i h i t u n g d a r i g a r i s p e r m u k a a n a i r s a m p a i

freeboard deck. Reserve buoyancy merupakan buoyancy cadangan

y a n g d i p e r l u k a n o l e h u n i t p e m b o r a n a p u n g u n t u k m e n g h a d a p i g a y a

-gaya angin, ombak, arus, flooding yang tiba-tiba dan perubahan berat

k a r e n a p e n a m b a h a n b e b a n . R e s e r v e B u o y o n c y S e o P r e s s u r e V o l u m e D i s p l o c e d F r e e b o o r d -=-:_-=-f \ r n l l // G a m b a r 3 . 3 . B e j a n a y a n g m e n g a p u n g d i p e r m u k a a n a i r

Besarnya gaya angkat (draft) pada unit pemboran adalah jarak

vertikal yang ciiukur dari garis permukaan air ke bagian terbawah

b a d a n u n i t . H a r g a - h a r g a d r a f t d i s p l a c e m e n t , b u o y a n c y , r e s e r v e

buoyancy dan freeboard dapat berubah tergantung pada berat

beban yang ditanggung oleh unit. Bila harga displacement dan

harga buoyancy naik maka sebaliknya harga reserye buoyancy

m e n g e c i l . d . L o a d L i n e

U n i t p e m b o r a n a p u n g , s a m a h a l n y a d e n g a n k a p a l , m e m p u n y a i d r a f t m a k s i m u m d i m a n a u n i t a k a n d a p a t d i b e b a n i d a l a m k o n d i s i a m a n .

Besarnya draft tersebut yang menyatakan nilai aman dari reserve

b u o y a n c y d i s e b u t ' l o a d l i n e ' .

Pejabat penjaga pantai di setiap negara harus bertanggung jawab

terhadap keselamatan kehidupan/aktifi tas kemaritiman. Khususnya

untuk unit pemboran lepas pantai, maka maksimum aman draft

harus ditandai secara jelas dan mudah dilihat. Load line ini biasa

ditandai dengan "Plimsoll Mark" seperti ditunjukkan oleh gambar

3.4. Nama Plimsoll diambil untuk menghormati seorang pejabat

parlemen lnggris yang sangat berperan dalam urusan perdagangan

laut (British Merchant Shipping Act, 1876).

Perjanjian internasional tentang load line telah menggariskan

cara-:"o, T:l"n1r*1:.,:i*:'i:i

load

line

demi

keselamatan

vessel

le-ErJirra

s€s

$ffilH

i$*l,l

ffii

40

Gambar 3.4. Plimsoll Mark

3,2.2.

Stabilitas

Stabilitas adalah istilah yang dipergunakan untuk menjelaskan besarnya

k e m a m p u a n s e b u a h k a p a l a t a u u n i t a p u n g u n t u k t e t a p d a l a m k e a d a a n t e g a k l u r u s b i l a d i k e n a k a n g a y a - g a y a l i n g k u n g a n .

P e n e n t u a n k o n d i s i k e s t a b i l a n u n i t p e m b o r a n a d a l a h p a r a d e s a i n e r d a n p e m b a n g u n . T e n t u s a j a b a n g u n a n y a n g te l a h d i r a n c a n g b a i k p e r l u d i p e l i -h a r a d e n g a n p e r l a k u a n o p e r a s i o n a l y a n g b e n a r , k a r e n a k o n d i s i l a u t y a n g

dahsyat tidak pernah memberitahu setiap kesalahan yang terjadi.

a. Pusat Gravitasi

Seperti terlihat pada gambar 3.5, sebuah unit pemboran apung

mempunyai pusat gravitasidititik G. Titik ini merupakan satu-satunya

titik pada unit apung dimana di atas titik tersebut seluruh massa atau

berat unit akan berperan. Bila ditambahkan beban pemberat di atas

titik pusat gravitasi maka titik pusat gravitasi akan berubah naik ke

atas, dan sebaliknya, bila penambahan beban pemberat dilakukan di

bawah titik pusat gravitasi.

Titik pusat gravitasi ditentukan posisinya dengan cara mengalikan

b e r a t d a r i m a s i n g - m a s i n g e l e m e n u n i t d e n g a n j a r a k masing-masing l e n g a n t e r h a d a p t i t i k p u s a t k e m u d i a n d i b a g i d e n g a n j u m l a h t o t a l b e r a t u n i t . C a r a d e m i k i a n p a d a p r i n s i p n y a d i l a k u k a n p u l a o l e h p a r a d e -s a i n e r d a l a m m e n e n t u k a n p o s i s i p u s a t g r a v i t a s i o r i g i n a l .

b. Pusat Bouyancy

Pusat buoyancy pada gambar 3.5 ditunjukkan oleh titik B. Titik ini

merupakan pusat gravitasi dari volume zal cair yang dipindahkan

oleh bagian badan unit yang tenggelam. Seluruh gaya angkat fluida

yang bekerja pada badan unit dapat "diwakilkan" bekerja terhadap

titik tersebut. Bouyancy merupakan gaya yang mempunyai arah

vertikal k'e atas yang dapat dinyatakan pula sebagai jumlah seluruh

tekanan berarah vertikal ke atas yang bekerja pada bagian unit yang

tenggelam

Buoyancy bekerja berlawanan arah dengan gaya berat, sehingga

pada sebuah unit terapung maka harga buoyancy yang bekerja harus

sama dengan gaya berat benda berarah vertikal dan saling

ber-lawanan yang dinyatakan dalam bentuk vektor.

Gambar 3.5. Pusat Gravitasi (G) dan Pusat Bouyancy (B)

+

7

=

X

I

I

I

e b o o r d

I

I

r G - C e n l e r

o f G ro v i l y

W e i g

h t

I

t

f r | ::

t

J

R C e n l e r o f

v

B u o y o

n c y

F r e

D r o

, f :

D i r e c t i o n o f

R i g h t i n g

C o u p l e

K i

M e l o c e n l e r

T w o E q u o l

W e d g e s

r o n d y

r^/lz\

"i|I^ishrins

l'tArm

r

c. Metacenter

Titik keseimbangan lain yang terdapat pada benda terapung adalah

t i t i k y a n g d i s e b u t " m e t a c e n t e r " ( M ) ( g a m b a r 3 . 5 ) . D e n g a n m e m b u a t

garis lurus verlikal melalui pusat benda, maka titik metacenter akan

d i l a l u i . P e n e m p a t a n t i t i k m e t a c e n t e r s a n g a t p e n t i n g , k a r e n a b i l a s e b u a h u n i t a p u n g m e n g g u l i n g p u s a t b o u y a n c y n y a a k a n b e r u b a h k a r e n a p e r u b a h a n v o l u m e d i s p l a c e m e n t ( t i t i k B ' ) .

Dengan membuat garis verlikal ke atas darititik B' akan diperoleh titik

potong dengan garis tengah. Titik potong inilah yang disebut titik

metacenter. Pada saat metacenter di atas titik pusat gravitasi dan

b a d a n u n i t s e d a n g m e n g g u l i n g , m a k a t e r d a p a t s u s u n a n k e s e i m b a n

-gan gaya yang dikenal dengan "weight buoyancy couple". Sistem ini

menghasilkan momen gaya yang cenderung memutar benda ke arah

k a n a n . M o m e n g a y a a d a l a h g a y a y a n g d i k a l i k a n d e n g a n p a n j a n g l e n g a n g a y a . M o m e n y a n g d i h a s i l k a n d i s e b u t " r i g h t i n g a r m " .

Jika titik metacenter berada di bawah pusat gravity momen gaya akan

bekerja sebaliknya dan mengakibatkan unit mengguling lebih kuat

atau rolling.

Jadi, jika titik M terletak di atas G, maka tinggi kolom metacenter

dikatakan positif. Nilai ketinggian metacenter yang lebih besar

mem-berikan pengertian kestabilan body yang lebih baik. Kestabilan unit

benda terapung tidak didasarkan pada posisi pusat gravity terhadap

g a r i s p e r m u k a a n a i r .

Jari-jari metacentric aCalah _larak antara B dan M. Ketika unit dalam

k e a d a a n m i r i n g (m e n g g u l i n g ) b a g i a n y a n g t a m p a k d i p e r m u k a a n a k a n s e b a n d i n g d e n g a n b a g i a n y a n g t e n g g e l a m , d i m a n a b a g i a n

yang nampak memberikan gaya beratnya sedangkan yang

teng-^

gelam mendapatkan gaya angkat (buoyancy). Di sini terjadi momen

g a y a y a n g b e s a r n y a a k a n s e b a n d i n g d e n g a n p a n j a n g ra d i u s metacentric.

Persamaan matematika radius metacentric adalah sebagai berikut :

BM:E_IL

d i m a n a ,

( 3 - 1 )

= Panjang box vessel = Lebar box vessel = Tinggi kolom draft = l x b x d

Hal penting yang perlu diperhatikan adalah bahwa momen inersia

merupakan fungsi dari pada kubikasi lebar (pangkat tiga dari b).

Sehingga pengurangan _{yang kecil saja dari nilai b akan sangat}

mempengaruhi harga jari-jari metacentric dan demikian pula

kesta-bilan kapal.

Para arsitek kapal harus mengecek pengaruh b (beam) terhadap

draft untuk memastikan bagaimana perubahan radius metacentric;

terutama pada unit-unit pemboran. Pengecekan dengan berbagai

variasi draft harus diperoleh harga ketinggian metacentric positif.

Tinggi metacentric (GM) dapat diperoleh dengan menggunakan

rumus sebagai berikut:

G M = K B + B M - K G (3-2)

d. Righting Arm

P a d a g a m b a r 3 . 5 , te r d a p a t t i t i k Z y a n g d i p e r o l e h d e n g a n m e n a r i k

garis horizontal darititik G akan memotong garis sumbu gaya berat.

Jadi merupakan jarak antara garis gaya angkat (buoyancy) dan

gaya berat. Jarak GZ disebut "righting arm". Jarak righting arm

dikalikan dengan gaya berat atau displacement akan menghasilkan

"moment gaya" arah putar kanan (right).

Grafiktentang righting arm diperlihatkan pada gambar3.6, terutama

untuk unit pemboran lepas pantai. Perhitungan untuk setiap harga

draft harus dibuat. Grafik-grafik yang dibuat dikenal dengan istilah

"curves of static stability". vol

Besarnya righting arm akan membesar dengan membesarnya sudut

T, sehingga mencapai harga maksimum. Perlu diingat lagi bahwa

jari-jari metacentric secara drastik turun jika lebar atau "beam" unit

mengecil. Harga righting arm dapat mengecil sehingga pada suatu

harga minimum, yaitu pada harga harga sudut yang disebut "range of stability". Pada sudut-sudut T lebih besar dari range of stability ini

r0

zo 30 40 50 60 70

ANGLE

OF HEEL, T

BO

Gambar 3.6. Grafik Righting Arm e . R i g h t i n g E n e r g y

Luas daerah di bawah kurva righting arm menyatakan besarnya

energy yang disebut "righting energy". Energi ini harus mampu

melawan energi angin laut dan menjaga unit pemboran tetap dalam

keadaan tegak. Dengan melakukan integrasi tiap nilai sudut maka

dapat dibuat kurva righting energy seperti yang ditunjukkan oleh

g a m b a r 3 . 7 .

Penjelasan mengenai energi ini dapat diilustrasikan seperti seorang

menggunakan energi ketika sedang menaiki sebuah bukit.

Bay-angkan saja kondisi bukit yang dinaiki seperti gambar kurua 7. pada

setiap titik kedudukan yang dilewati menunjukkan banyaknya

kon-sumsi energi. Pada tahap awal pendakian tidak banyak memerlukan

A : 5 N I

-4

E - r (9

z. I

F I -^- _| C2

u - u

Righting

tenaga, akan tetapi setelah itu merupakan pendakian yang sangat

banyak memerlukan tenaga. Dan setelah melewati sudut dengan

righting arm maksimum, pendakian menjadi lebih mudah. Jika orang

tersebut telah mencapai puncak dan pasti akan tergelincir di sisi

bukit yang lain.

Demikian pula yang terjadi terhadap sebuah unit apung dalam

menEimbangi atau melawan energi laut.

r') o_ tt E IJJ

z

LU (,

z

t-I :E (9 E.

t 2

l l

r0

q

B

7

6

5

4

?

2

I

0

_{t o}

_{2 0}

_{3 0}

_{4 0}

_{5 0}

6 0

7 0

BO

A N G L E O F H E E L , T

Gambar 3.7. Nilai sudut pada kurva righting arm

f. Kriteria Stabilitas

Tinggi jarak metacentric pada suatu saat akan berada pada

keadaan yang tepat untuk kondisi kestabilan. Disini harga GM

haruslah positif. Namun untuk badan lambung unit apung yang tidak

merata atau simetris sepertidrilling unit, perlu dipertimbangkan lagi

kriteria yang lainnya.

Pada gambar 3.8 ditunjukkan kurva righting momentum untuk

sebuah unit pemboran. Terlihat bahwa tipe kapal mempunyai kurva

lebih rendah akan tetapi dengan range of stability yang lebih

pan-jang bahkan terdapat beberapa kapal yang mempunyai range of

R i g h t i n g

E n e r g y

stability lebih besar dari 90 derajat. Jadi mampu kembali ke posisi

tegak walaupun mengguling dalam. Sedangkan drilling unit

mak-simum dapat bertahan di bawah B0 derajat. Akan tetapi unit

pembo-ran mempunyai righting energy yang lebih besar pada sudut-sudut

penggulingan yang rendah.

o

co f.- (o tr) \f rO c\J -O

(cyll ooo'L)

,l.eu=ru3

e NtrHetu

Gambar 3.8. Kurva Righting Momentum g. Kriteria Kestabilan Di bawah Pengaruh Angin

Kriteria kestabilan yang telah diteliti dan dikembangkan selama

be-berapa tahun adalah didasarkan pada tenaga angin. Oleh karena

telah banyak kapal atau perahu yang terguling oleh sebab tekanan

angin yang tidak mampu dilawan. American Bureau of Shipping telah

mengklasifikasikan kekuatan angin laut untuk drilling unit dengan

O

I

O O)

o

@ O t -F O F (o J UJ ^ t u \J -r t r ) -LL

.o

9 u r

V J (t

z

o <

ro O N O

( t ^ Z e J = llj * u J 9 I o o (f o : -r n F

Zi'

= >

* o

(r

asumsi kecepatan angin 100 knot. Satu knot adalah nilai 1 mil per

jam kondisi laut. Satu mil laut sama dengan 5280 ft.

Seratus knot merupakan ukuran yang dapat diasumsikan sebagai

badai atau typhoon. Gaya angin dari sekitar rig pemboran akan

menimbulkan momen putar. Dan harus dihitung untuk beberapa

harga sudut kemiringan (heel). Hasilnya kemudian diplot di atas

kurva righting moment, seperti pada gambar 3.9.

I

B t

-7 t -

R i g h t i n g M o m e n t b l - W i n d -_{H e e l i n g} M o m e n t S e c o n d l n t e r c e p t c l -4 3 2 I 0

2 0 3 0 4 0 s0 60

A N G L E O F H E E L . T

70

O U

9 0

A r e a A * A r e a C < 1 . 4 ( A r e a B * A r e a C )

Gambar 3.9. Kurva Righting Moment atau Heeling vs Angle of Heel

M o m e n p e n g g u l i n g a n o l e h a n g i n ( w i n d - h e e l i n g m o m e n t ) m u l a i d e n

-gan harga relatif tinggi, akan tetapi setelah melampaui sudut 72

derajat harganya lebih rendah daripada righting momentnya.

Ter-dapat dua kali perpotongan antara kedua kurva tersebut. Luas

daerah di bawah kedua kurva menunjukkan righting energy dan

wind-heeling energy. Menurut peraturan yang dikeluarkan oleh

American Bureau of Shipping tahun 1973 mengenai "Building and

C l a s s i n g O f f s h o r e M o b i l e D r i l l i n g U n i t s " , m e n y a t a k a n b a h w a

"Dalam semua keadaan, kecuali untuk kolom stabilized unit,

be-sarnya luas daerah di bawah kurva righting moment hingga titik

potong kedua harus tidak kurang dari 40o/o". Sedangkan untuk

kolom stabilized unit harga tersebut dapat 30%.

h . E k s p e r i m e n P e n g g u l i n g a n ( l n c l i n i n g )

American Bureau of Shipping mensyaratkan eksperimen

penggulin-gan bagi setiap unit drilling pada setiap periode. Hal ini merupakan

a l a t t e s t b a g i k e s e i m b a n g a n u n i t y a n g a k a n d i o p e r a s i k a n . T e s

mungkin dilakukan lagi karena modifikasi unit atau pelayaran yang

c u k u p j a u h dan penuh beban.

Dalam merencanakan unit pemboran unit pantai, para arsitek harus

sangat jeli menekuni prosedur-prosedur dalam menentukan pusat

gravity, tinggi jarak metacentric dan righting energy. Jika unit telah

dapat diselesaikan maka perlu ditentukan lagi posisi pusat gravitasi

actual atau terukur dengan inclining test (gambar 3.10).

l"l

lu

I

cl

-7f

--- _ . --- --- S 4 - - . - g - - - - : - ' . W c l g h t o f U n i t E q u o l s t h e D i s o l o c e m e n l A

W x D r L

GM = A r A K G = K B + B M - G M G a m b a r 3 . 1 0 . E k s p e r i m e n P e n g g u l i n g a n

Pertama-tama semua perlengkapan unit yang sifatnya tidak

perma-n e perma-n d i l e p a s , k e m u d i a n f l u i d a d i d a l a m ta n g k i s e b i s a m u n g k i n d i

kosongkan atau dipenuhi sama sekali untuk menghilangkan efek free

surface. Seluruh crew team inspeksi agar supaya meneliti seluruh

bagian unit. Pemberat (biasa digunakan blok rangka), diletakkan

secara hati-hati di posisi garis tengah unit. Kemudian digantung

beberapa pendulum dipergunakan sebagai alat pencatat sudut

kemiringan bila pemberat dipindahkan ke sarah satu unit. Hal ini

dapat diperoleh dengan mengukur jarak terjauh penyimpangan

pendulum pada saat unit miring.

Pemberatan dipindahkan ke sisi lain yang ditentukan sehingga

menimbulkan "heeling moment" yang harus ditahan oleh buoyancy

dari pada unit. Harga buoyancy, atau pun perubahannya, akan

berkaitan langsung dengan bentuk unit dan letak pusat gravity.

Persamaan yang dipergunakan adalah :

G M = d i m a n a ,

W x D x L

L x A

= Berat dari pemberat yang dipindahkan

= Jarak darigaris tengah ke posisi pemberat pindah

= Panjang ayunannya

= Berat total unit yang diperoleh dengan membaca draft

= Jarak pindah pendulum

Bila GM diketahui, harga KB dapat dihitung dari geometri bagian

badan yang tenggelam, dan BM diperoleh dengan menggunakan

persamaan (1) dan pusat gravity kemudian diperoleh dengan

me-netapkan rumus :

K G = K B + B M - G M (3-4)

Kemudian diukur jarak ketinggian KG (tinggi pusat gravity). Harga

KG ini untuk menentukan besarnya draft yang diperbolehkan sefta

beban pada deck maksimum.

Inclining test dapat berlangsung dalam beberapa jam, dan

angka-angka yang telah didapatkan kemudian didokumentasikan sebagai

spesifikasi pokok dari unit pemboran yang bersangkutan untuk

dipakai standar bagi setiap personil yang mengoperasikan unit.

(3-3)

W

A

i. Free Surface

Bila seluruh tangki atau bejana diisi fluida tidak penuh, maka akan

terdapat permukaan bebas atau free surface. Artinya fluida akan

mempunyai kebebasan bergerak darisatu sisi ke sisi lain. Akan tetapi bila diisi penuh, sehingga tidak ada ruangan sama sekali bagi fluida

yang bergerak, maka pada system tersebut akan tidak terdapat

permukaan bebas.

Pembicaraan mengenai free surface cukup penting, karena pada

saat u nit dirancang dan dilakukan perhitu ngan-perhitu ngan (original _),

semua dilakukan dengan asumsi bahwa sistem dalam keadaan

menempati posisi yang tetap. Akan tetapi, bila system tangki berisi

fluida sebagian maka akan terjadi peristiwa "mengguling" dan efek "rolling" dari fluida ini akan menambah sudut kemiringan atau

se-baliknya memperkecil GM. Perhatikan gambar 3.11.

Formula yang dipergunakan untuk menentukan efek free surface

adalah seperti halnya yang dipakai untuk menentukan GM. Hanya

disini momen inertia dari bidang permukaan air free surface. Jika

terdapat perbedaan densitas antara fluida dalam tangkidengan fluida

dimana unit mengapung, maka harus dilakukan koreksi. Zat cair

yang lebih berat daripada air laut akan memberikan efek yang lebih

besar.

Perubahan GM = d i m a n a ,

i x p _(3-5)

V X psea water

= Moment inertia dari permukaan bebas

= Volume bagian lambung unit yang tenggelam

= Densitas liquid dalam tangki

p sw = Densitas air laut

Tangkiyang luas akan mengurang stabilitas drilling unit. Diesel lebih

kecil densitasnya daripada air, sehingga pemakaian diesel akan

menimbulkan efek yang lebih ringan.

V

T w o E q u a l

Wedges

T w o E q u a l

W e d g e s

/,

o f F l u i d

.

_{T s n k w i t h F l u i d}

- - - ,

Total f mmersed

V o l u m a

V

F r e e S u r f a c e

Gambar 3.11. Sistem tanki berisi fluida yang terjadi "penggulingan" dan efek "rolling"

3.2.3. Trim

Trim merupakan istilah yang dipergunakan untuk menjelaskan

bagai-manakah sebuah unit drilling atau kapal sedang datar, dari hulu ke buritan,

ketika sedang mengapung dipermukaan air. Jika unit betul-betuldatar maka

dikatakan tidak mempunyai trim. Jika system dibagian buritan lebih rendah

daripada dalam keadaan normal maka dikatakan "trimmed by stern", atau

trim buritan.

Hal initerjadi bila system digerakkan dengan baling-baling agar

baling-bal-ing lebih dalam tenggelam sehingga akan lebih efisien. Besarnya trim

diketahui dari besarnya perbedaan antara draft bagian depan dan draft

bagian belakang.

Pada system unit pemboran, jika salah satu lebih rendah dari sisi lainnya

maka akan lebih mudah mengguling (heeled). Terminology kelautan bila kita

menghadap kearah depan (haluan) kapal, maka sisi kanan kita sebut

"starboard" dan sisi kiri disebut "port". Jika starboard lebih rendah dari

bagian portnya maka unit apung sedang miring (heel) kearah starboard.

Heeled dan trim merupakan istilah yang dimaksudkan untuk kondisi

sta-tioner, jadi dipakai pada saat laut dalam keadaan tenang dan tidak ada

angin. Pada saatoperasi pemboran berjalan maka diharapkan tidakterdapat

heel ataupun trim. Namun kondisi laut biasanya mengakibatkan sisi-sisi unit

miring bergantian dan menaik turunkan bagian depan ataupun buritan unit.

Pengangkatan beban dari unit seperti pipa-pipa drilling akan membuat

perubahan terhadap heel dan trim. Cairan pemboran yang dikonsumsi dari

sisi starboard tank berartidisisi starboard kehilangan beban dan oleh karena itu starboard mengapung lebih tinggi sehingga unit akan "heel" kearah port.

Pada umumnya garis tengah pengapultgan berada dekat dengan bagian

tengah unit, jadi geometris. Airyang harus ditambahkan atau dikurangi untuk

mengimbangi heeling dan trim dihitung secara sederhana seperti

perhitun-gan momen gaya. Untuk keperluan selanjutnya perlu dibuatgrafik atau tabel

agar memudahkan dan mempercepat pekerjaan, terutama jika melakukan

pemindahan pipa-pipa yang sangat berat seperti d rill collar dan casing, maka

penjagaan atau pemeliharaan kestabilan unit selalu teratasi.

3.2.4. Operasi Pemboran

Pada bagian ini akan dijelaskan aplikasi praktis pada unit pemboran lepas

pantai dari pengertian yang telah dibicarakan sebelumnya.

a. Berat Beban

Pada unit pemboran terdapat beban-beban yang termasuk beban

mati (fixed) misalnya rig, mesin-mesin dan perlengkapannya; serta

beban sementara seperti pipa-pipa pemboran, casing, Lumpur,

se-men, bit, BOP, bahan bakar minyak, water supply dan ballast. Ini

semua harus diperhitungkan dengan teliti oleh setiap personil yang

terlibat.

Jika sejumlah bahan bakar misalnya, casing, atau beban-beban

sementara disimpan di atas unit pemboran , maka akibat dari

barang-barang tersebut terhadap stability, draft dan trim harus

diperhi-tungkan. Perkirakan kenaikan draft dapat dilihat pada tabel dan grafik

yang biasanya terdapat pada booklet unit.