Petualangan Sejati

Wahana Hiburan, Informasi, dan Edukasi

  • ALMANAK

    June 2008
    M T W T F S S
         
     1
    2345678
    9101112131415
    16171819202122
    23242526272829
    30  
  • MENU

  • GUDANG

  • asah

ANALISIS MODIFIKASI PENGGUNAAN BALING-BALING GANDA MENJADI BALING-BALING TUNGGAL (Study Kasus Kapal Motor Martapura Bahari I)

Posted by andriesdwiputra on June 21, 2008

Modifikasi penggunaan baling-baling ganda (twin-srew) menjadi baling-baling tunggal (single-screw) telah dilakukan dan mengambil studi kasus pada KM Martapura Bahari I. Study ditekankan pada kajian aspek teknis dan ekonomis. Kajian aspek teknis mencakup perhitungan daya mesin induk, ukuran baling-baling yang baru dan perubahan pada konstruksi kapal yang bersesuaian. Kajian aspek ekonomis adalah berupa perhitungan biaya modifikasi dan prediksi biaya operasional kapal setelah dipasangkan baling-baling yang baru. Hasil akhir dari studi ini memperlihatkan sejumlah keuntungan teknis dan ekonomis dengan mengganti baling-baling ganda dengan baling-baling tunggal. Dimensi baling-baling yang masih memenuhi persyaratan dan demikian pula dengan efisiensinya menjadi pertimbangan menarik bagi semua pihak yang ingin melakukan modifikasi sejenis. Secara ekonomis diperoleh penghematan bahan bakar yang sangat signifikan dan adanya peningkatan DWT kapal sebagai akibat pengurangan kapasitas dan berat mesin induk.

Selain itu, pemakaian baling-baling ganda (twin-screw) dengan pemikiran menghasilkan tenaga gerak yang cukup ternyata dapat juga menjadi sumber pemborosan. Secara ekonomis, harga pembelian dan perawatan kapal dengan mesin dan baling-baling ganda adalah lebih besar dibandingkan dengan kapal dengan mesin dan baling-baling tunggal. Secara teknis, penyetelan mesin ganda yang tidak presisi dapat menyebabkan kinerja mesin tidak setimbang dan selanjutnya dapat menghasilkan getaran yang berlebihan sampai ke ruang mesin. Jika hal itu terjadi maka penggantian baling-baling tunggal dapat dijadikan pilihan menarik untuk mengurangi pemborosan biaya operasional kapal.

Seperti diketahui, baling-baling adalah alat penggerak kapal yang palking banyak digunakan pada saat ini. Selain itu, baling-baling juga dikenal effisien dibandingkan alat penggerak lain seperti dayung, paddle whell atau water-jet. Sebuah baling-baling pada umumnya mempunyai dua atau lebih daun baling-baling (propeller blade) dimana secara konstruksi diletakkan serendah mungkin didaerah belakang atau buritan kapal. Baling-baling memiliki diameter yang cukup sehingga ketika kapal dibebani penuh maka baling-baling tersebut tetap berada di dalam air untuk menghindari kemungkinan munculnya baling-baling tersebut ke atas air dimana selanjutnya dapat menimbulkan kavitasi dan pada akhirnya dapat merusak baling-baling tersebut. Sebuah rumusan empiris praktis diberikan oleh Harvald (1983) untuk menentukan diameter baling-baling berdasarkan fungsi sarat kapal, yaitu :

Dmax < TA ; dimana TA adalah sarat belakang kapal.

Berdasarkan jumlahnya maka dikenal apa yang disebut baling-baling tunggal (single-screw) dan baling-baling ganda (twin-screw). Baling-baling tunggal dipergunakan hampir pada semua bentuk dan tipe kapal karena lebih praktis dalam pemasangan dan perawatan yang lebih mudah. Baling-baling ganda pada umumnya dipasang pada kapal tunda atau feri roro dengan pertimbangan adanya 2 mesin yang jenis (memiliki kapasitas yang sama) tetapi lebih kecil dari mesin tunggal sehingga dapat menghemat pemakaian ruang mesin. Selain itu , jika salah satu mesin gagal maka operasional kapal tetap berjalan meskipun dengan kemampuan yang lebih rendah, dimana hal ini mirip dengan kasus permesinanpesawat terbang.

Selanjutnya, baling-baling harus mampu menghasilkan daya dorong yang cukup, ekonomis dalam pengoperasiannya dan sinergis (matching) dengan sistem propulsi kapal yang terdiri dari lambung, mesin dan baling-baling (Clayton dan Bishop, 1982). Karena itu, baling-baling dibuat dari bahan yang cukup kuat (Harvald, 1983). Bahan-bahan tersebut antara lain besi kasar kelabu (gray cas iron); baja paduan dengan karbon rendah (carbon and low-alloy steels); baja tahan karat berlapis krom (chromium stainless steel); paduan perunggu dan mangan (manganese bronze); paduan perunggu, nikel dan mangan (nickle manganese bronze); dan paduan nikel, aluminium dan perunggu (nickle aluminium bronze).

 

LOA = 35 m Lpp = 32.25 m B = 7.20 m

H = 2.85 m T = 1.96 m CB = 0.65

LOA	= 35 m		Lpp	= 32.25 m	B	= 7.20 m H	= 2.85 m	T	= 1.96 m	CB	= 0.65Ukuran utama KM Martapura Bahari I adalah sebagai berikut :

Merk : Perkins

Tipe : TV 8.540

BHP : 220 HP

Panjang : 2275 mm

Lebar : 1074 mm

Tinggi : 960 mm

Berat : 2.6 ton

2.6 tonKapal ini, sebelum dimodifikasi memiliki 2 mesin induk dengan spesifikasi untuk masing-masing sebagai berikut :

Mesin induk diletakkan pada sisi kiri dan kanan dari gari tengah (centre-line) kapal, dihubungkan dengan konstruksi alas pada kamar mesin melalui penumpu bujur pondasi mesin dan pelat hadap. Penempatan mesin induk adalah pada gading 12 sampai 22 dan ukuran tebal pelat yang digunakan untuk penumpu bujur adalah 3/8 inchi dan pelat hadap pondasi sebesar ¾ inchi.

Kedua tabung buritan (stern rube) yang digunakan memakai sistem pelumasan air laut yang terletak pada sisi kiri dan kanan dari gari air tengah kapal, menembus bagian belakang pada konstruksi skeg pemegang koker bush kanan dan kiri.

Sebelum dilakukan modifikasi, masing-masing baling-baling memiliki dimensi sebagai berikut :

 

Diameter : 1300 mm

Pitch : 930 mm

Fa/F : 0.50

Jumlah Daun : 3

Berat : 30 kg

30 kg

Sementara itu poros baling-baling memiliki diameter 110 mm dan panjang 3000 mm. Analisis teknis baling-baling dikerjakan dnegan metode Bp-d (Harvald, 1983 dan Lewis 1988), dimana untuk kapal dengan 2 mesin induk @ 220 HP diperoleh besar total tanaga penggerak utama kapal adalah 440 HP. Perhitungan fraksi wake (w) dan speed advance (Va) pada kecepatan dinas 12 knot dilakukan dengan formulasi sebagai berikut :

W = 0.55 CB – 0.2

Va = (1-w)Vs

Diperoleh harga fraksi wave 0.16, speed of advance sebesar 10.1 knots, putaran baling-baling sebesar 350 rpm, Bp sebesar 21.25 dan rasio pitch sebesar 0.59. selanjutnya dengan grafik Bp-d untuk tipe baling-baling B3-50 diperoleh harga d sebesar 215 dan effisiensi propulsif sebesar 61%. Selanjutnya dilakukan modifikasi dengan pertimbangan dan pengalaman operasional bahwa kecepatan dinas 12 knot adalah terlalu besar dan tidak ekonomis dan kecepatan yang dipandang optimum adalah sekitar 8-9 knot. Karena itu, jika tidak dilakukan modifikasi maka akan terjadi pemborosan bahan bakar dan biaya operasional kapal. Langkah modifikasi ditempuh dengan cara ”membuang” kedua mesin dengan mesin baru yang lebih kecil ukurannya dan menempatkannya digaris tengah kapal. Langkah yang sama juga dilakukan dengan baling-balingnya. Analisis perhitungan untuk menentukan kapasitas mesin dilakukan dengan formulasi dari (Holtrop, 1084) :

RT = RF(1+k1) + RAPP + Rw + RB + RTr + RA

Dimana ;

RT : Hambatan total

RF : Hambatan gesek menurut ITTC-1957

(1+k1) : Faktor bentuk dari lambung kapal

RAPP : Hambatan dari sejumlah tambahan konstruksi di luar lambung

RB : hambatan dari linggi cembung depean

RTr : hambatan dari bentuk transom buritan

RA : hambatan korelasi dari model ke kapal

Hasil perhitungan memperlihatkan bahwa BHP mesin induk engan rancangan kecepatan dinas 9 knot dan effisiensi total mesin sebesar 40% adalah 175 HP. Sementara untuk kecepatan dinas 8 knot dan effisiensi mesin 40% adalah 100 HP. Selanjutnya berdasarkan perolehan mesin di lapangan maka diputuskan menggunakan mesin sebesar 110 HP untuk menjangkau kecepatan 8 knot.

Perhitungan ulang ukuran baling-baling yang sesuai dilakukan dengan diagram Bp-d (haevald, 1983 dan Lewis 1988). Selanjutnya dengan penyelesaian yang sama menurut contoh kasus perhitungan 2 mesin dan baling-baling (twin-engine and twin screw) di atas maka diperoleh jenis baling-baling tunggal yang tepat dari tipe B3-35 dengan diameter 1.37 m, rasio pitch 0.585 dan menghasilkan effisiensi yang cukup baik sekitar 59%. Diameter baling-baling masih memenuhi syarat sesuai persamaan Dmax < D dan effisiensinya meskipun turun sekitar 2% tetapi masih dipandang cukup baik secara keseluruhan.

Analisis ekonomi untuk mengetahui biaya penggantian mesin dan baling-baling dilakukan terhadap kondisi lama dan sesudah modifikasi menggunakan 1 mesin dan 1 baling-baling.

Item Biaya

Biaya (Rupiah)

a. Pembelian peralatan

F Peralatan utama

F Peralatan penunjang

66.000.000

6.484.000

b. Pembelian material

F Material utama

F Material penunjang

5.700.000

570.000

c. Tenaga kerja

5.980.000

d. Pengedokan kapal

4.439.000

e. Pemeriksaan kelas dan syahbandar

3.500.000

Biaya Total

89.173.000

Perhitungan pemakaian bahan bakar untuk 1 buah mesin lama (220 HP) memperlihatkan konsumsi sebesar 153.6 gr/BHP/jam sehingga kebutuhan per jam adalah 220×153.6=33.792 gram atau 0.034 ton. Kapal melayani rute Surabaya-Banjarmasin dengan waktu tempuh 2×24 jam sehingga untuk kembali ke tempat semula diperlukan waktu 2(2X24) jam atau 96 jam. Selama 1 bulan kapal menjalani 4 kali trip pelayaran sehingga dalam 1 tahun jumlah pelayaran kapal adalah 48 kali atau dalam perhitungan waktu 48×96 jam = 4.608 jam. Karena itu kebutuhan bahan bakar selama setahun untuk 1 mesin induk adalah 4.608×0.034 ton = 156.7 ton dan untuk 2 mesin induk adalah sebesar 2×156.7 ton = 313.4 ton.

Kebutuhan bahan bakar untuk mesin baru (110 HP) selama 1 jam adalah 110×153.6 gr = 0.017 ton atau separuh dari kebutuhan bahan bakar untuk mesin 220 HP. Waktu tempuh untuk sekali trip adalah 2×36 = 72 jam atau untuk rute PP adalah 144 jam. Selanjutnya waktu pelayaran selama 1 tahun adalah 144x4x12 = 6.192 jam dimana hal ini setara dengan pemakaian bahan bakar sebesar 6.912×0.017 ton = 117.5 ton.

Jika diperhatikan dengan teliti maka terdapat perlambatan waktu tempuh dari 48 jam atau 2 hari menjadi 72 jam atau 3 hari. Akan tetapi mengingat karakteristik barang atau kargo yang diangkut bukanlah produk yang cepat busuk atau mudah rusak dan padatnya lalu lintas kapal di kedua pelabuhan (Surabaya dan Banjarmasin) maka perlambatan waktu tempuh tersebut menjadi tidak begitu berarti.

Biaya kebutuhan bahan bakar selama 1 tahun untuk 2 mesin lama dengan harga solar sebesar Rp 2.500 per liter adalah sekitar Rp 784 juta. Sementara itu untuk pemakaian mesin yang baru adalah sebesar Rp 294 juta sehingga merupakan penghematan per tahun sebesar Rp 490 juta atau sekitar sepertiganya. Meskipun dihitung biaya modifikasi tahun pertama (sehingga biaya menjadi Rp 294 juta + Rp 90 juta = Rp 384 juta) maka penghematannya signifikan yaitu lebih dari 50%nya.

Tulisan ini diambil dari JURNAL TEKNOLOGI BANGUNAN LAUT ”MARINE” Volume 2 Nomor 1 Juli 2005. Tulisan ini ditulis oleh Bpk Dibyo Achmadi1 dan Bpk I Ketut Aria Pria Utama2.

Leave a Reply

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

 
%d bloggers like this: