Perpustakaan Digital ITB

Dalam masa operasi, anjungan lepas pantai memiliki resiko untuk tertabrak kapal yang melintas di sekitarnya baik itu offshore supply vessel yang berfungsi membawa supply kepada anjungan lepas pantai ataupun kapal yang hanya sekedar melintas. Dilakukan studi oleh Liverpool John Moores University (LJMU) sampai tahun 2015 dilaporkan terjadi seratus tujuh puluh enam (176) insiden antara kapal terhadap anjungan lepas pantai pada United Kingdom Continent Shelf (UKCS) dan beberapa dari insiden tersebut menyebabkan anjungan tidak dapat beroperasi. Studi tersebut juga menjelaskan bahwa kecenderungan tabrakan kapal terhadap struktur cenderung turun seiring tahun, akan tetapi dimensi kapal setiap tahun juga semakin bertambah yang mengartikan bahwa terjadi perkembangan pada industri perkapalan dan semakin banyak kapal yang lebih besar akan berlayar pada lautan. Hal ini menjadi perhatian agar anjungan lepas pantai dapat didesain untuk menahan tabrakan kapal. The Centre of Marine and Petroleum Technology (CMPT) melakukan studi untuk probabilitas kegagalan struktur saat menyerap energi dari tabrakan kapal untuk beberapa jenis anjungan lepas pantai diantaranya pada empat kaki, enam kaki, dan delapan kaki. Kerusakan akibat tabrakan kapal terhadap anjungan lepas pantai perlu dimodelkan lebih lanjut menggunakan elemen hingga non-linear. Pada penelitian ini akan membahas kerusakan yang diberikan akibat tabrakan kapal terhadap anjungan lepas pantai tipe tetap dengan tiga kaki. Tabrakan kapal akan dimodelkan menggunakan beban terpusat dengan variasi kapal yang digunakan sebesar 2000 Tonne sebagai ukuran median dari kapal yang melintas dan 5000 Tonne sebagai 5% probabilitas terlampaui dari ukuran kapal melintas. Sebelum dilakukan analisis tabrakan kapal terhadap struktur, maka struktur tersebut haruslah memenuhi syarat kriteria analisis masa layan, yaitu analisis inplace, Seismic, dan fatigue. Pemeriksaan struktur pada kriteria analisis masa layan berdasarkan API RP2A-WSD. Desain dari struktur yang digunakan dalam analisis inplace sudah memenuhi kriteria kekuatan member dengan nilai UC terbesar yaitu 0.93 pada kondisi operasi di bagian topside. Pemeriksaan kekuatan sambungan juga sudah memenuhi kriteria API dengan nilai UC < 1 dan pemeriksaan faktor keamanan tiang pancang sudah memenuhi kriteria API dengan faktor keamanan lebih besar dari kriteria API. Dilakukan analisis kekuatan gempa untuk memeriksa kekuatan struktur akibat beban gempa yang terjadi. Pemeriksaan kekuatan gempa dilakukan pada dua kondisi yaitu Strength Level Earthquake dan Ductile Level Earthquake. Seluruh pemeriksaan kekuatan struktur berdasarkan standar API RP2A-WSD dan sudah memenuhi kriteria tersebut. Selain analisis inplace dan analisis gempa, dilakukan juga analisis kelelahan struktur untuk mendapatkan umur layan dari setiap member yang didesain dan didapatkan umur layan terkecil dengan faktor keamanan dua yaitu sebesar 27 tahun. Dengan masa layan struktur sebesar 15 tahun, maka struktur sudah memenuhi kriteria analisis fatigue. Analisis tabrakan kapal dilakukan setelah struktur sudah memenuhi kriteria analisis in-service. Simulasi tabrakan kapal dilakukan pada dua lokasi yaitu pada diagonal brace dan Jacket Leg. Kurva gaya-deformasi kapal dipilih berdasarkan DNV-GL RP C204 untuk tabrakan pada bagian bow kapal. Tabrakan pada diagonal Brace dibatasi dengan deformasi pada bracing yang menabrak konduktor karena diasumsikan bahwa konduktor merupakan peralatan proses yang dapat menimbulkan kerugian yang besar apabila terjadi kerusakan. Diagonal bracing yang didesain relatif tidak kuat untuk menahan tabrakan kapal sehingga saat terjadi tabrakan struktur hanya terjadi deformasi lokal pada joint kontak tabrakan kapal. Analisis tabrakan kapal pada Jacket Leg dilakukan pada dua kemiringan Leg yaitu dengan nilai batter 7 dan batter 8. Pada tabrakan dengan kecepatan 2m/s pada kedua jenis kemiringan leg, didapatkan bahwa tabrakan kapal menyebabkan terjadinya deformasi lokal dan global secara bersamaan. Perpindahan global lebih besar terjadi pada Jacket leg dengan batter 7. Perbedaan massa kapal yang menabrak struktur juga menyebabkan adanya pola kerusakan yang berbeda. Untuk tabrakan dengan energi yang lebih kecil, maka joint lokasi tabrakan dan ujung dari member yang tertabrak relatif bergerak secara bersamaan, sementara semakin besar energi dari tabrakan maka perpindahan global terjadi lebih kecil. Simulasi tabrakan kapal dengan massa 5000 Tonne dan kecepatan kapal melintas rerata yaitu 12 knots menyebabkan satu segmen dari jacket leg terjadi plastis sehingga dianggap terjadi kegagalan pada struktur. Pada kondisi tersebut, struktur dapat menyerap energi sebesar 27.3 MJ dengan persentasi total energi kinetik yaitu 26%. Menggunakan kurva gaya-deformasi kapal dari DNV, didapatkan bahwa proses disipasi energi kinetik lebih besar terdisipasi oleh kapal dibandingkan struktur, dibuktikan dengan beberapa kasus yang dilakukan semua energi terserap oleh kapal lebih besar dibandingkan struktur.