Dalam ringkasan jurnal ini Peneliti ingin menganalisa FPSO Belanak yang dipengaruhi oleh beban luar (gelombang dan angin) serta operasionalnya. Crane konstruksi, terutama penyangga crane, harus cukup kuat untuk menahan beban yang terjadi pada kondisi ekstrim, karena penopang bekisting crane merupakan fondasi dari struktur crane dan terhubung ke badan FPSO. Untuk itu perlu ditentukan kekuatan maksimum atau kekuatan ultimit penyangga crane agar dapat memprediksi kegagalan akhir. Dalam studi ini, perangkat lunak ANSYS digunakan untuk menentukan kekuatan puncak crane pembongkaran secara deterministik, dan simulasi Monte Carlo digunakan untuk mengevaluasi keandalannya secara probabilistik. Simulasi beban dinamis FPSO oleh gelombang dilengkapi dengan software MOSES, dan titik analisis dinamis terletak di pusat gravitasi (COG) dari crane plinth dan crane mengangkat beban 50 ton, dan posisi crane jib vertikal. Di lambung FPSO.
Dalam mendapatkan nilai tegangan dilakukan dengan menggunakan software elemen hingga yaitu ANSYS. Hasil analisis menggunakan ANSYS menunjukkan tegangan yang ditimbulkan oleh gabungan beban aktual. Gelombang, angin, dan operasional, mendapatkan nilai tegangan maksimum yang dihasilkan adalah 48.66MPa. Area stres maksimum adalah hotspot stress. Tegangan yang ditampilkan dan digunakan untuk analisis adalah Von Misses.
Untuk menentukan nilai beban puncak (Ultimate load) yang dapat ditanggung oleh struktur, beban dinaikkan secara bertahap hingga struktur runtuh di atas nilai UTS. Jika beban dinaikkan menjadi 3 kali nilai beban total aktual, beban maksimum struktur akan menjadi 146,69 MPa. Artinya, masih belum mencapai nilai UTS yaitu 400 MPa. Pada saat beban bertambah menjadi 9 kali beban total aktual, tegangan maksimum baru melebihi nilai UTS dan nilai tegangan maksimum yang dihasilkan adalah 440,08 MPa. Beban maksimum dan nilai kenaikan tegangan yang dihasilkan dapat dilihat pada table dibawah ini.
Perhitungan Keandalan dilakukan dengan menggunakan metode simulasi Monte Carlo. moda kegagalan menurut persamaan dibawah ini:
MK = σult – σact
Struktur akan gagal jika nilai MK < 0, sebaliknya struktur dikatakan sukses apabila MK > 0. Nilai L (Load) yang bekerja merupakan beban lingkungan yaitu beban gelombang dan beban angin serta beban operasional. Sedangkan nilai R (Resistance) merupakan UTS dikalikan utilization factor.
Variabel yang mempengaruhi keandalan struktur adalah σult (beban akhir) dan σact (beban aktual). Dari variabel-variabel ini, variabel acak (random) dan variabel spesifik (deterministik) kemudian ditentukan, dan standar deviasi dari variabel acak ditentukan. Standar deviasi (σ) diatur ke 10%.
- Variabel acak = σact
- Variabel pasti = σult (400 MPa dan 320 MPa)
Simulasi Monte Carlo dilakukan dengan tab agar lebih mudah seperti pada lampiran. Untuk mendapatkan hasil yang akurat, simulasi dilakukan sebanyak 5000 kali. Untuk menentukan keakuratan jumlah simulasi, nilai Pof dicatat untuk setiap kuantitas yang diberikan sehingga nilai Pof cenderung tetap konstan. Perhitungan keandalan dilakukan untuk setiap variasi beban yang diterapkan pada struktur. Sehingga didapatkan nilai sebagai berikut:
Tabel 1. Nilai keandalan dan peluang kegagalan.
Dari tabel tersebut terlihat bahwa berdasarkan data material struktur (UTS = 400 MPa), struktur masih mampu menahan beban sebesar sampai 395 MPa atau 7x dari beban aktual yang bekerja dan pada pembebanan tersebut struktur masih dikatakan andal. Struktur mengalami kegagalan saat struktur diberi beban sebesar 436 MPa (> UTS = 400 MPa) atau sebesar 8x dari beban aktual yang bekerja untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel di bawah ini.
Tabel 2. Nilai Keandalan Global (UTS = 400 Mpa)
Berdasarkan pertimbangan desain, yaitu berdasarkan siklus kerja dasar 0,8 x 400 MPa = 320 MPa, struktur masih dapat menahan beban hingga pada 258 MPa atau 4 kali beban kerja sebenarnya. dan beban struktur selalu dianggap andal. Struktur mengalami kegagalan pada saat struktur menerima beban sebesar 324 MPa (>UTS = 320 MPa) atau 6 kali beban kerja sebenarnya untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel di bawah ini.
Tabel 3. Nilai Keandalan Global (UTS = 320 Mpa)
Maka keandalan global Scantling Crane Pedestal FPSO Belanak terhadap beban ekstrem berdasarkan nilai UTS 400 MPa adalah sebesar 0.0874 dengan peluang kegagalan sebesar 0.9126. Sedangkan, keandalan global Scantling Crane Pedestal FPSO Belanak terhadap beban ekstrem berdasarkan nilai UTS 320 MPa adalah sebesar 0.4454 dengan peluang kegagalan sebesar 0.5546.
Ditinjau nilai keandalan pada daerah kritis dan di dapatkan nilai sebagai berikut:
Tabel 4. Nilai Keandalan daerah Kritis.
Selanjutnya, keandalan area kritis pada scantling crane scanning FPSO Belanak adalah 0,1014 dengan probabilitas kegagalan 0,8986.
Dari studi keandalan scantling crane pedestal FPSO Belanak dapat disimpulkan bahwa respon crane Standing saat mengalami kondisi berat berupa beban gelombang, beban angin dan beban operasi dikenakan tegangan maksimum 48,66 MPa dengan zona kritis menjadi hubungan antara dasar dan lambung FPSO. Pada kondisi ini struktur tidak mengalami kerusakan akibat nilai tegangan yang terjadi < nilai UTS dan ketika analisis reliabilitas dilakukan dengan simulasi Monte Carlo, Keandalannya adalah K = 1,0, yang menunjukkan bahwa struktur akan aman untuk dioperasikan dalam kondisi yang ekstrem. Struktur scantling crane pedestal FPSO Belanak akan runtuh ketika struktur dibebani melebihi kekuatan tarik ultimat (UTS) dengan puncak putus akhir di dasar derek sampling akibat respon ekstrim berdasarkan data material struktural (UTS = 400 MPa ) adalah 444 MPa berdasarkan kriteria ABS (UTS = 320 MPa) adalah 330 MPa.
