Studi Analisis Lifting dan design padeye. Pada Jacket Wellhead Tripod Platform

(1)

BY

RIZAL

“ Studi Analisis Lifting dan design padeye

Pada Jacket Wellhead Tripod Platform”

Dosen Pembimbing :

Dr. Ir. Handayanu, M.sc.

Ir.J.J. Soedjono, M.Sc.

(2)

Pendahuluan

Perumusan masalah & tujuan

Batasan masalah

manfaat

metodologi penilitian

Metode penilitian

Prosedur penilitian

PEMBAHASAN

DESIGN PADEYE

ANALISA LOAD OUT

LIFTING STABILITY

(3)

2

3

4 Pendahuluan

Perumusan masalah & tujuan Batasan masalah manfaat

metodologi penilitian

Metode penilitian Prosedur penilitian

PEMBAHASAN DESIGN PADEYE ANALISA LOAD OUT LIFITNG STABILITY

Lifting Operation

merupakan salah satu metode transportasi struktur

dengan melakukan pengangkatan struktur menggunakan Crane. Pada

studi kasus ini, Operasi Lifting mencakup transportasi pada Load Out

dan Instalation dari Struktur dengan menggunakan bantuan Crane

Barge

. Operasi Lifting disimulasikan pada struktur Deck Jacket

Wellhead Tripod Platform

dengan berat 206,375 ton dari lokasi

Fabricator untuk ditransportasikan ke daerah ardjuna field, laut jawa.

Pada Lifting Method, umumnya terdiri dari sebuah crane, crane

vessel

, transport vessel dan object yang diangkat.

(4)

Pendahuluan

metodologi penilitian

ADA BEBERAPA HAL YANG DIPERLUKAN DALAM OPERASI INI, SEPERTI :

 PEMILIHAN CRANE, BERDASARKAN KAPASITAS DAYA ANGKAT

CRANE

 DESIGN PADEYE PADA LIFT POINT.  PEMILIHAN SLING & SHACKLE.

 PENENTUAN KONFIGURASI RIGGING.

(5)

2

3

4 Pendahuluan

metodologi penilitian

API RP 2A Recommended Practice for planning, designing, & contructing Fixed

Offshore Platform

_{API Spec 9a} _{Specification for Wire Rope}

_{API RP 9B} _{Recommended Practice on Application, Care & use of Wire Rope}

_DNV _{Marine Operation-Part 2 : Operation Specific}

Chapter 5 : Lifting

Lloyds Code for lifitng aplliance in a Marine environment

ASME B30.96-2006 Slings

_{IMO Resolution A.749(18) for Intact Stability all type of ships}

Beside That, there is also :

Li Liang Thesis about “Heavy Lift Instalation Study of Offshore Structure”

(6)

_{API RP 2A} _{Recommended Practice for planning, designing, & contructing Fixed}

Offshore Platform

API Spec 9a Specification for Wire Rope

API RP 9B Recommended Practice on Application, Care & use of Wire Rope

_DNV _{Marine Operation-Part 2 : Operation Specific}

Chapter 5 : Lifting

_Lloyds _{Code for lifitng aplliance in a Marine environment}

ASME B30.96-2006 Slings

IMO Resolution A.749(18) for Intact Stability all type of ships

Beside That, there is also :

Li Liang Thesis about “Heavy Lift Instalation Study of Offshore Structure”

2

3

4

1 Pendahuluan

metodologi penilitian

(7)

Adapun permasalahan yang menjadi pokok bahasan dalam tugas

akhir ini adalah:



Bagaimanakah desain konfigurasi rigging yang sesuai untuk

proses lifting dek structure?



Bagaimanakah kriteria sling, shackle, & desain padeye yang

sesuai untuk proses lifting dek

structure?



Bagaimanakah Ballasting & stabilitas crane barge saat

melakukan Lifting Opertaion?

Pendahuluan

metodologi penilitian

(8)

Berdasarkan perumusan masalah di atas, tujuan yang ingin

dicapai dari tugas akhir ini adalah sebagai berikut:



Mengetahui desain konfigurasi rigging, sling, & shackle yang

sesuai pada proses lifting



Mengetahui design padeye yang sesuai pada Deck Module.

serta Mengetahui stress ratio, displacement dan perubahan

tegangan paling minimum dan maksimum pada member, joint

dan padeye.



Mengetahui Ballasting & stabilitas crane barge saat

melakukan Lifting Opertaion

Pendahuluan

metodologi penilitian

(9)

 Analisa dilakukan terbatas terhadap beban

struktur itu sendiri pada kondisi normal sedangkan beban dinamis termasuk didalamnya beban lingkungan diperhatikan sebagai dynamic

ampification factor (DAF).

_{Pengelasan pada sambungan padeye dan} struktur dek diasumsikan tanpa cacat dan telah sesuai dengan code dan standart yang digunakan

_{Analisa global untuk memperoleh beban statis} dari sling dan COG dari module dek, sedangkan analisa lokal pada padeye untuk mendapatkan respon struktur.

 _{Pada analisa stability, Analisis seafastening,} Analisa mooring dan tegangan pada sling tidak dilakukan. Serta Pengaruh sloshing pada tangki di dalam accommodation barge diabaikan

_{Analisa dilakukan dalam kondisi operasi (free}

floating).

_{Beban Deck yang diangkat oleh crawler}

crane pada load case menggunakan DAF

1,35.

 Analisa Stabilitas adalah stabilitas statis Ditinjau pada Sarat Crane Barge. dan tidak dilakukan perhitungan RAO dari Barge saat melakukan operasi lifting

LIFTING

DESIGN PADEYE &

KONFIGURASI LIFTING LIFTING STABILITY

Pendahuluan

metodologi penilitian

(10)

Manfaat yang dapat diambil dari tugas akhir ini adalah dapat digunakan

sebagai bahan pertimbangan dalam menentukan desain padeye pada

struktur deck, mampu melakukan analisa global pada struktur deck dan

analisa lokal pada padeye. Serta mampu melakukan Analisa lifting stability

dengan memperhatikan kriteria safety pada proses instalasi deck jacket

ditengah laut.

metodologi penilitian

(11)

MetodE penilitian

START

Pengumpulan Data Deck module Dimensi dek

Pembebanan dek

Komponen lifting (Crane, Sling,

Shackle)

Pemodelan Deck Module

Perhitungan Deck Module : 1. Berat struktur

2. Beban angkat 3. COG dan COG shift

4. Rigging design

B

Pemodelan Konfigurasi Rigging

A

Pengumpulan Data Barge Dimensi barge

Stability Booklet Hidrostatic Properties

metodologi penilitian

PEMBAHASAN DESIGN PADEYE LIFITNG STABILITY

Pendahuluan

ANALISA LOAD OUT

2

3

(12)

MetodE penilitian

Penentuan

Sling Shackle

Dimensi padeye

Analisa Kekuatan Padeye Bearing stress

Shear stress Tension stress

B

A

Analisa Deck Module -Joint displacement -Beban pada sling

Pemodelan design Padeye Validasi : Pemodelan , Member check, Stress, dengan AISC dan dokumen

lifting

C

TIDAK YA

metodologi penilitian

PEMBAHASAN DESIGN PADEYE

Pendahuluan

ANALISA LOAD OUT LIFITNG STABILITY

2

3

(13)

MetodE penilitian

Pemodelan Crane

Barge

c

C

Pemilihan Crane Barge

Analisa Output berupa : -Ballasting pada Barge

- RAO & Motion pada Crane Barge - Stabilitas Crane Barge

Validasi : Check Rule & Regulation pada IMO (International Maritime Organization) 749 (18) & DNV TIDAK YA Kesimpulan FINISH

Perumusan masalah & tujuan Batasan masalah

metodologi penilitian

PEMBAHASAN DESIGN PADEYE LIFITNG STABILITY

Pendahuluan

ANALISA LOAD OUT manfaat

2

3

(14)

Model jacket wellhead tripod platform

Validasi model

H-ZEB Wellhead

Tripod Platform

platform

selfweight

(kips)

error

model

515.197

0.048 as built drawing

500

HZEB Well Tripod Platform terletak di Arjuna Field, Laut Jawa, Indonesia. Platform tersebut

terletak pada koordinat

 005˚ 54’ 24.96” Lintang Selatan _{108˚ 04’ 43.03” Bujur Timur}

Design Padeye

Load Out

_Instalation

Ballasting

(15)

H-ZEB head Tripod Platform

LIFT POINT PADA

MAIN DECK

Z Y X Next

(16)

Model jacket wellhead tripod platform

Unity Check with DAF 1.35

H-ZEB head Tripod Platform

Model jacket wellhead tripod platform

Hook Point

H-ZEB head Tripod Platform

Model jacket wellhead tripod platform

Pemilihan Sling & Shackle

H-ZEB head Tripod Platform

Padeye Design

Design Padeye

H-ZEB head Tripod Platform

Padeye Design

Hasil Analisa Design Padeye

H-ZEB head Tripod Platform

Load Out

_Instalation

Ballasting

By Manual Calculated :

Axial Stress(fa)

:

3,692 Ksi

Bending Stress (fb)

:

4,968 Ksi

Shear Stress(fv)

:

2,131 Ksi

So that, we can attain Von Mises stress (VM)

: 9,414 Ksi

(NB : This Von Mises Stress tersebut terletak pada Base of

Padeye)

(21)

Padeye Design Validasi

Design Padeye

Load Out

_Instalation

Ballasting

Untuk Validasi model, maka dilakukan perbandingan Von

Mises Stress dengan manual Calculated dan Ansys Analysis

(22)

Padeye Design Validasi

Design Padeye

Load Out

_Instalation

Ballasting

Dengan Analisa Software Ansys, diperoleh juga VON

MISSES

stress yang terdapat antara Shackle & Padeye sebesar 15,4 ksi

(23)

ANALISA LOAD OUT

(24)

Deck Jacket will be transport to the barge

KONDISI AWAL

 KONDISI INTACT

DRAFT BARGE 2,4 M

Design Padeye

Load Out

_Ballasting

_Instalation

(25)

Stabilitas of Crane Barge

Design Padeye

Load Out

Ballasting

Instalation

(26)

Stabilitas of Crane Barge

Design Padeye

Load Out

Ballasting

Instalation

(27)

Deck Jacket will be transport to the barge

KONDISI AWAL

 KONDISI INTACT

DRAFT BARGE 2,4 M

Design Padeye

Load Out

_Ballasting

_Instalation

(28)

Deck Jacket will be transport to the barge

22,5 m

STEP 1

 KONDISI INTACT

DRAFT BARGE 2,4 M

 CRANEBOOM MULAI DIANGKAT

SETINGGI 22,5 M TERHADAP

BARGE

83,5 0

DECK

(29)

Deck Jacket will be transport to the barge

480

22,5m 20m

STEP 2

DRAFT BARGE BERUBAH DARI 2,4m KE 2,5 m

 CRANEBOOM MULAI DIGERAKKAN HORIZONTAL SEBESAR 20 M DARI SISI PORT & TINGGI CRANEBOOM 20,5 M TERHADAP BARGE

PROSES BALLASTING DARI STEP 1 KE STEP 2 MEMERLUKAN WAKTU 20 MENIT

DECK

(30)

Deck Jacket will be transport to the barge

480 22,5m 20m DECK 5,5m STEP 3

DRAFT BARGE BERUBAH DARI 2,5m KE 2,6 m

 CRANEBOOM MULAI PINDAHKAN 20m DARI SISI PORT & TINGGI CRANE

BOOM 22,5 m TERHADAP BARGE PROSES BALLASTING DARI STEP 2 KE STEP 3 MEMERLUKAN WAKTU 36 MENIT

(31)

Stabilitas of Crane Barge

Design Padeye

Load Out

Ballasting

Instalation

(32)

Stabilitas of Crane Barge

Design Padeye

Load Out

Ballasting

Instalation

(33)

Deck Jacket will be transport to the barge

9 m 700 22,5m DECK

STEP 4

DRAFT BARGE 2,6 m

 CRANEBOOM MULAI DIPINDAHKAN 11m

MENDEKATI SISI PORT

PROSES BALLASTING DARI STEP 3 KE

STEP 4 MEMERLUKAN WAKTU 22 MENIT

(34)

Stabilitas of Crane Barge

Design Padeye

Load Out

Ballasting

Instalation

(35)

Stabilitas of Crane Barge

Design Padeye

Load Out

Ballasting

Instalation

(36)

Deck Jacket will be transport to the barge

STEP V

DRAFT BARGE BERUBAH DARI 2,6m KE 2,65m

POSISI DECK TELAH BERADA DIATAS LONGITUDINAL CENTERLINE BARGE PROSES BALLASTING DARI STEP 4 KE STEP 5 MEMERLUKAN WAKTU 30 MENIT

650

DECK

22,5m 10m

(37)

Deck Jacket will be transport to the barge

650 DECK 22,5m 10m STEP VI

DRAFT BARGE BERUBAH DARI 2,65 m KE 2,7m

POSISI DECK DITURUNKAN UNTUK DILAKUKAN SEAFASTENING

PROSES BALLASTING DARI STEP 5 KE STEP 6 MEMERLUKAN WAKTU 15 MENIT

(38)

Stabilitas of Crane Barge

Design Padeye

Load Out

Ballasting

Instalation

(39)

Stabilitas of Crane Barge

Design Padeye

Load Out

Ballasting

Instalation

(40)

ANALISA BALLASTING

Design Padeye

_{Load Out}

Ballasting

_Instalation

Pada Proses Ballasting-Load Out Terdapat :



Pump Capacity 3,5 ton/min



Untuk ballast & de-ballast were use 2/3 of Pump Capacity



So The Use Of Pump Capacity are 2,333 ton/min

(41)

ANALISA BALLASTING

Design Padeye

_{Load Out}

Ballasting

_Instalation

Maka Pada Proses Ballasting, untuk mengubah Draft Barge 2,4m

(Step 0) ke Draft 2,7 ( Step 6) dibutuhkan waktu 25 menit

(42)

Deck Jacket Being put on the jacket

24m DECK 12m 720 STEP I DRAFT BARGE 2,7m

POSISI DECK DIPINDAHKAN DENGAN JARAK VERTICAL 24m DAN JARAK HORIZONTAL 12m KE ARAH SISI STARBOARD DARI BARGE

10m 5,5m

5m

Design Padeye

Load Out

Ballasting

_Instalation

(43)

Stabilitas of Crane Barge

Design Padeye

Load Out

(44)

Stabilitas of Crane Barge

Design Padeye

Load Out

(45)

Deck Jacket Being put on the jacket

500 24 m 20m DECK 5,5m STEP II DRAFT BARGE 2,7m

POSISI DECK DIPINDAHKAN DENGAN JARAK VERTICAL 24m DAN JARAK HORIZONTAL 20m KE ARAH SISI STARBOARD DARI BARGE

SELANJUTNYA DECK AKAN PERLAHAN-LAHAN DITURUNKAN UNTUK DILAKUKAN INSTALATION KE JACKET TRIPOD

10m

5m

Design Padeye

Load Out

Ballasting

_Instalation

(46)

Stabilitas of Crane Barge

Design Padeye

Load Out

(47)

Stabilitas of Crane Barge

Design Padeye

Load Out

(48)

Dari analisa yang telah dilakukan maka didapatkan kesimpulan sebagai

berikut:

1) Pada konfigurasi Rigging, menggunakan



Sling yang memiliki Tipe CSBL dengan diameter tali sling 2.13 inchi

dan Working Load Limit 200 ton



Shackle yang memiliki Tipe G-2160 dengan pin diameter 2.13 inchi

dan Shackle Working Load Limit 200 ton.

2) Padeye di-design untuk menahan beban 185,18 ton. Dimana pada hasil

analisa lokal stress pada Padeye diperoleh nilai tegangan maksimum

15405,3 lb/in

2

_{atau setara dengan 15,4 ksi, dan masih dalam kondisi}

(49)

3) Analisa Ballasting & Stabilitas Pada Crane Barge, dibagi menjadi 2 tahap :

A. Hasil analisa Lifting Operation-Load out



Pada analisa ballasting memerlukan waktu 25 menit untuk

mengubah Draft Barge dari 2,4m ke 2,7m



Pada analisa Stability of Barge, diperoleh kondisi kritikal terjadi pada

Step-6 yaitu pada saat dilakukan proses Seafastening pada Deck

dengan perbandingan Area Rationya 1,55.

B. Hasil analisa lifting Operation-Instalation Deck on Jacket



Ballasting pada Barge tidak diperlukan. Karna tidak ada perubahan

draft pada Barge.



_{Pada analisa Stability of Barge, diperoleh kondisi kritikal terjadi pada}

Step-1 dengan perbandingan Area Rationya 1,92.

Lifting Operation pada Tahap Load Out & Instalation Deck on Jacket dapat

berlangsung dengan baik karna telah memenuhi kriteria dari American

Bureau of Shipping (ABS) dan International Maritime Organization (IMO).

(50)



_{AISC ASD. American Institute of Steel Construction, Specification for Structural Steel}

Building – Allowable Stress Design and Plastic Design. (Codes)



API RP 2A WSD 21

th

_{Edition. 2005. Recommended Practice for Planning, Designing and}

Constructing Fixed Offshore Platforms. American Petroleum Institute. Washington. (Codes)



DNV No.2.22. 2008. Lifting Appliances. Det Norske Veritas. Norway. (Codes)



_{DNV RP H103. 2010. Modelling and Analysis of Marine Operation. Det Norske Veritas.}

Norway. (Codes)



DNV Pt2 Ch5-Lifting. 1996. Marine Operation. Det Norske Veritas. Norway. (Codes)



IMO Resolution A.749 (18) Code on Intact Srtability for all Types of ship.



Liang Li. 2004. Heavy Lift Instalation Study of Offshore Structure. Thesis. Department Of

Civil Engineering. National University Of Singapore. Singapore. (Thesis)



Simatupang, Reni. 2008. Analisa Struktur Padeye pada Proses Lifting Deck Structure. Tugas

Akhir Jurusan Teknik Kelautan. ITS. Surabaya. (Final Project)



Soegiono.2004. Teknologi Produksi dan Perawatan Bangunan Laut. Airlangga Universitiy

Press. Surabaya. (Book)

