pengaruh kelebihan dan pergeseran muatan ...hangtuah.ac.id/pdkk/images/stories/1_jurnal...

PENGARUH KELEBIHAN DAN PERGESERAN MUATAN DI ATAS KAPAL TERHADAP STABILITAS KAPAL

Capt. Albertus Hardjanto M. Mar

Jurusan Nautika, Program Diploma Pelayaran, Universitas Hang Tuah

ABSTRAK

Stabilitas adalah kemampuan sebuah kapal untuk kembali tegak semula setelah miring yang disebabkan pengaruh gaya-gaya dari luar seperti angin atau ombak. Peraturan keselamatan internasional, yang telah ditetapkan pada bulan November 1993, yaitu resolusi A.741 (18). Komisi keselamatan maritim dari IMO (International Maritime Organization) sedang mengembangkan persyaratan untuk diterima oleh para pihak yang menandatangani Konvensi Internasional untuk Keselamatan Jiwa di Laut SOLAS 1974 (Safety of Life At Sea 1974), dimana dipenuhinya ISM Code menjadi keharusan. International Safety Management (ISM) Code adalah aturan manajemen internasional untuk pengoperasian kapal secara aman dan untuk pencegahan pencemaran, yang diterapkan oleh sidang IMO dan yang dapat diamandemen oleh organisasi. Tujuan dari peraturan ini adalah memastikan keselamatan di laut, mencegah cedera atau hilangnya jiwa manusia serta menghindari kerusakan lingkungan khususnya lingkungan laut dan kerusakan harta benda. Menyadari bahwa semua operasi di kapal dapat mempengaruhi keselamatan dan pencegahan polusi, perusahaan perlu mempertimbangkan untuk membagi semua operasi yang berkaitan dengan keselamatan di kapal, operasi khusus di kapal adalah operasi yang kesalahan pelaksanaannya mungkin baru terlihat setelah situasi berbahaya terjadi atau setelah kecelakaan terjadi, sebagai contoh: menjaga stabilitas serta pencegahan kelebihan beban (muatan) dan tekanan, serta pengikatan (lashing) muatan agar tidak bergerak atau bergeser selama dalam pelayaran. Kata kunci: peraturan keselamatan internasional, stabilitas kapal. PENDAHULUAN

Latar belakang

Aplikasi ISM code diberlakukan untuk semua kapal, tetapi dalam pelaksanaannya, masih banyak terjadi kecelakaan pelayaran, dan sesuai informasi dari Dirjen Perhubungan Laut yang dimuat di majalah Kemudi, edisi 12, bulan Agustus 2008 adalah sebagai berikut: a. Tahun 2005 terdapat 125 kasus yang

terdiri dari 25 kasus kapal tenggelam, 36 kasus kebakaran, 21 kasus tubrukan, 32 kasus yang menyebabkan terjadinya ancaman

jiwa manusia dan harta benda, dan 11 kasus penyebab lainnya, selain itu sebanyak 131 orang meninggal, dan kerugian barang 350 ton.

b. Tahun 2006 meningkat sebanyak 143 kasus, terdiri 72 kasus kapal tenggelam, 14 kasus tubrukan, 57 kasus lainnya, selain itu 727 orang meninggal dengan kerugian barang 2.558 ton, dan kendaraan 31 unit, serta hewan 425 ekor.

c. Tahun 2007 menurun menjadi 119 kasus terdiri dari 58 kasus kapal tenggelam, 12 kasus kebakaran, 10 kasus tubrukan, 14 kasus kandas, 1 kasus mesin rusak, 9 kasus lainnya,

1

2 Jurnal Aplikasi Pelayaran dan Kepelabuhanan, Volume 1, Nomor 1, September 2010

124 orang meninggal, kerugian muatan 3.949 ton.

Penyebab utama kecelakaan karena

KELEBIHAN MUATAN yang diangkut melebihi DWT Kapal, dan tidak mematuhi aturan LAYAK LAUT, seperti muatan tidak diikat (di-lashing ) dengan alasan jarak pelabuhan tujuan dekat, hanya memerlukan waktu kurang dari satu hari (contoh dari Sampit ke Semarang).

Dari kasus kecelakaan kapal tersebut di atas, ada 155 kasus kapal tenggelam, yang disebabkan kelebihan muatan serta muatan tidak dilashing dengan kuat, sehingga saat cuaca buruk selama dalam pelayaran, daya apung cadangan (free board) berkurang dan muatan bergeser berakibat terjadi permanent list (kemiringan tetap) dan akan bertambah miring bila dihantam ombak, dan akhirnya tenggelam, untuk itu kasus tersebut akan dibahas dari aspek teori STABILITAS KAPAL. Rumusan masalah

Berdasarkan teori stabilitas kapal dan ISM code, bahwa prinsip memuat adalah melindungi kapal, melindungi muatan, dan melindungi ABK, harus diperhatikan agar kapal dalam keadaan aman setiap saat, oleh karena itu rumusan masalah sebagai berikut: a. Selama pemuatan harus mentaati

ketentuan Load Line/Plimsol Mark sebagai acuan batas muatan yang boleh dimuat dengan AMAN dimana kapal berada ( Daerah Winter North Atlantic, Winter , Summer, Tropic, Summer Fresh Water, Tropic Fresh Water ) agar kapal memiliki Daya Apung Cadangan/Free Board sesuai tipe kapal ( General Cargo, kapal yang memiliki sertifikat muat kayu, kapal tanker).

b. Setelah kegiatan muat, kapal harus dalam kondisi Stabilitas Positif ( titik berat kapal/G di bawah titik Metacenter/M ).

c. Setiap tangki bahan bakar, air tawar, ballast diperhitungkan jangan sampai terjadi FSE (Free Surface Effect), karena akan terjadi kenaikan semu titik G pada bidang center line, yang akan berdampak terhadap pengurangan GM.

d. Menganalisa lengkung stabilitas statis (curves of static stability) sesuai IMO agar mengetahui lengan penegak (GZ) pada setiap sudut kemiringan kapal setelah miring akibat pengaruh gaya-gaya dari luar kapal (ombak , angin) saat kapal berlayar/cuaca buruk.

Tujuan penelitian

a. Para perwira remaja bagian deck, merencanakan penanganan dan pengaturan muatan harus memperhitungkan aspek stabilitas melintang dengan sasaran GM positif, stabilitas membujur dengan sasaran Trim kapal sesuai yang diinginkan, dan menghindari terjadinya Sagging Hogging (konsentrasi muatan tidak merata, tetapi terkonsentrasi di ujung-ujung kapal atau terkonsentrasi di tengah-tengah kapal), dan kapal layak laut.

b. Pemilik kapal, Shipper, dan Perwira kapal mentaati batas maksimum muatan yang dapat dimuat dengan aman dari aspek Load Line, tidak memaksakan yang berakibat berkurangnya daya apung cadangan.

c. Para perwira deck dan mesin harus menjaga lingkungan, tidak membuang kotoran apapun di laut sesuai dengan peraturan Marine Pollution.

Hardjanto: Pengaruh kelebihan dan pergeseran muatan di atas kapal ... 3

Manfaat penelitian

a. Keselamatan kapal merupakan tugas pokok dari seluruh Anak Buah Kapal termasuk pengaturan muatan di atas kapal terkait dengan stabilitas kapal.

b. Peduli tentang lingkungan hidup terkait dengan pencemaran laut, dengan tidak membuang kotoran ke laut, mentaati dan melaksanakan peraturan-peraturan yang telah ditetapkan secara internasional.

LANDASAN TEORI

Pengaruh pengaturan muatan (stowage) di atas kapal terhadap stabilitas merupakan tugas pokok bagi perwira deck, dimana stabilitas adalah kemampuan sebuah kapal untuk kembali tegak semula, setelah kapal mengalami kemiringan akibat pengaruh gaya-gaya dari luar kapal seperti (ombak, angin), selain itu juga mencegah terjadinya kemiringan yang diakibatkan gaya-gaya dari dalam kapal seperti pengaturan muatan yang menyebabkan kondisi stabilitas negatif, atau penempatan muatan yang tidak seimbang terhadap center line seperti pemuatan terkonsentrasi di bagian atas ( tambahan muatan di deck ), atau kelalaian muatan di kapal tidak diikat kuat (di-lashing), sehingga bila mengalami cuaca buruk di laut lepas, maka muatan akan bergeser dan akan mengalami kemiringan tetap , yang akan membahayakan bagi keselamatan kapal secara keseluruhan.

Di dalam kurikulum mencakup: fungsi , kompetensi , subyek/mata kuliah, topik dan sub topik diajarkan sesuai dengan lesson plan/satuan acara pembelajaran, dalam penulisan ini adalah stabilitas kapal, dengan tujuan agar bagi calon perwira kapal mengerti dan memahami sebagai bekal untuk melaksanakan tugas sebagai perwira deck di kapal, adapun secara garis besar

pengetahuan stabilitas adalah sebagai berikut. a. Stabilitas awal (initial stability)

adalah stabilitas dengan sudut senget (kemiringan) kecil antara 0º sampai 15º.

b. Titik Berat kapal (G)/Center of Gravity adalah titik tangkap dari semua resultante gaya-gaya yang bekerja di atas kapal yang mengarah ke bawah.

c. Titik Apung kapal (B)/Center of Buoyancy adalah titik tangkap dari semua resultante gaya-gaya yang bekerja di atas kapal yang mengarah ke atas.

d. Titik Metacentris (M)/Metacentre adalah titik yang tidak boleh diungguli oleh titik G agar kapal dalam kondisi stabilitas positif, atau titik potong dari gaya yang dihasilkan oleh titik B dengan bidang center line.

e. Bidang Center Line adalah bidang tegak yang membagi lebar kapal menjadi dua bagian sama besar.

f. GM (Metacentre High) adalah jarak tegak antara titik G dengan titik M diukur pada bidang center line, GM terlalu kecil olengan kapal lambat, GM terlalu besar olengan kapal cepat dan tersentak sentak , GM yang ideal untuk kapal penumpang = 2 % x lebar kapal, kapal general cargo DWT kecil = 4 % x lebar kapal, dan kapal general cargo DWT besar = 8 % x lebar kapal.

g. KM ( Initial Metacentre above Keel ) adalah jarak tegak antara lunas/keel dengan titik M diukur pada bidang center line.

h. Jenis jenis stabilitas awal adalah sebagai berikut : - Stabilitas Positif adalah stabilitas

kapal, dimana titik G berada di bawah titik M penyebabnya adalah: penempatan muatan di


bagian bawah lebih besar dari penempatan muatan di bagian atas.

- Stabilitas Netral adalah:stabilitas kapal dimana titik G berimpit dengan titik M penyebabnya adalah : penempatan muatan di bagian bawah = penempatan muatan di bagian atas.

- Stabilitas Negatif adalah: stabilitas kapal dimana titik G berada di atas titik M penyebabnya adalah : penempatan muatan di bagian bawah lebih kecil penempatan muatan di bagian atas (Top Heavy).

i. Pergerakan titik B, titik G, titik M pada saat kapal miring yang disebabkan pengaruh gaya-gaya dari luar seperti ombak, angin adalah sebagai berikut : - Titik B akan berpindah dari center

line ke arah kemiringan kapal. - Titik G tetap berada di center line

hal ini disebabkan tidak ada pergeseran bobot di atas kapal / tidak ada pemuatan atau pembongkaran di atas kapal.

- Titik M sebetulnya berpindah dari center line, tetapi perpindahannya terlalu kecil sehingga dianggap tetap berada di center line .

i. Load line/Plimsol Mark/Markah Kambangan adalah sebuah tanda yang dipasang di tengah-tengah kapal pada lambung kiri dan kanan untuk membatasi jumlah muatan yang boleh dimuat dengan AMAN dimana kapal berada (di daerah Winter North Atlantic, Winter, Summer, Tropic, Summer Fresh Water, Tropic Fresh Water).

j. Deck Line adalah tanda di atas load line yang sisi atasnya berimpit dengan main deck untuk mengukur free board.

k. Free board adalah jarak antara bagian atas main deck sampai pusat lingkaran bagian atas load line yang dinamakan Summer Free Board, dimana garis bagian atas Summer segaris sama dengan garis bagian atas pusat lingkaran load line ( lihat gambar 1).

Gambar 1. Load Line/Plimsol Mark, Deck

Line, dan Free Board l. Jarak S dengan T dan S dengan W

adalah = 1/48 x Summer draft. - Jarak W dengan WNA adalah 5

cm untuk kapal general cargo, sedangkan untuk kapal tanker 2,5 cm setiap panjang kapal 30 meter.

- FWA (Fresh Water Allowance) DWA (Dock Water Allowance) untuk menghitung perubahan draft yang disebabkan BJ air laut dan BJ air tawar serta BJ air payau berbeda.

m. DWT adalah kemampuan kapal-kapal untuk mengangkut beban dengan aman sampai batas Summer Draft, dimana didalamnya sudah termasuk operating load (bahan bakar, air tawar, ballast, inventaris tetap).

n. Displacement adalah berat dari volume air yang dipindahkan oleh bagian kapal yang berada di air dimana kapal terapung.

o. TPC (Ton Per Centimeter) adalah bobot yang diperlukan untuk mengubah draft atau sarat kapal sebesar 1 (satu) centimeter.

p. Lengkung stabilitas statis (Curves of Static Stability) adalah suatu


lengkungan yang menggambarkan kondisi kapal sejak memiliki lengan penegak (GZ) nol sampai dengan memiliki (GZ) nol kembali, dari berbagai sudut senget atau kemiringan kapal, pada displacement tertentu di perairan tenang/di pelabuhan.

q. Deck Edge Immersion adalah suatu titik dimana ditandai dengan pinggiran deck kapal mulai menyentuh air, pada saat kapal miring.

r. Momen Penegak atau Moment of Static Stability = Displacement x GZ.

s. Sudut Kemiringan berbahaya adalah: ketika kapal mengoleng di laut pada sudut kemiringan membahayakan kapal, maka kapal akan terbalik pada batas-batas tertentu, dimana sudut kemiringan berbahaya=0,5 x max list.

t. Free Surface Effect adalah pengaruh permukaan bebas cairan di dalam tangki bila tanki tidak terisi penuh , apabila kapal miring maka permukaan cairan didalam tangki berkumpul di sisi kemiringan kapal, sehingga titik berat cairan akan berpindah kearah miringnya kapal, hal ini akan berpengaruh pada titik berat kapal (G) keluar dari bidang center line, yang berakibat adanya kenaikan semu titik G dan memperkecil nilai GM, berdampak terhadap momen stabilitas statis = Displacement x GZ GZ = GM Sin Q.

PEMBAHASAN

Dari kasus kecelakaan kapal tercatat 155 kasus kapal tenggelam, hal ini disebabkan antara lain tidak melaksanakan ISM Code secara konsisten, sedangkan dalam pelaksanaan ISM Code dibutuhkan suatu organisasi manajemen yang cocok di perusahaan

pelayaran maupun di kapal, dan untuk dapat meyakinkan terciptanya suatu standar keselamatan yang memadai.

Pendekatan secara sistematik oleh yang bertanggung jawab terhadap manajemen di kapal sangat dibutuhkan.

Adapun tujuan dari penerapan ISM Code secara mandatory adalah untuk meyakinkan : a. Pemenuhan terhadap peraturan dan

ketentuan yang bersifat mandatory dan berhubungan dengan keselamatan pengoperasian kapal dan lingkunganya.

b. Penerapan dan pemberlakuannya secara efektif oleh administrator. Penerapan ISM Code sesuai

ketentuan hukum, adalah untuk meyakinkan mendukung dan mandatory agar ketentuan yang berlaku, petunjuk, dan standar yang disarankan IMO (International Maritime Organization).

Pemerintah dan Badan Klasifikasi, Organisasi Industri Maritim dipenuhi undang-undang, peraturan, dan ketentuan tersebut antara lain adalah : a. Undang-undang Pelayaran Republik

Indonesia no 21 tahun 1992. b. SOLAS 1974 dan amandemen yang

sudah disahkan oleh IMO. c. MARPOL 73/78 amandemen yang

sudah disahkan oleh IMO. d. COLREG(Collision Regulation)1972. e. STCW (Standard Training

Certification and Watch Keeping) 78/95. Kasus kecelakaan kapal tenggelam

yang disebabkan oleh faktor manusia (Human Error), penulis menganalisa dari aspek teori Stabilitas Kapal, mengapa kapal tersebut tenggelam yang diawali dengan kapal miring yang disebabkan dua faktor. a. Kapal miring akibat GM negatif yang

diakibatkan oleh: - Pemindahan bobot di bagian bawah kapal.


- Penambahan bobot di bagian atas kapal (penambahan muatan on deck).

- Dampak permukaan bebas (Free Surface Effect).

b. Kapal miring akibat bobot yang tidak seimbang terhadap center line :

- Pembagian bobot yang tidak simetris terhadap center line .

- Pemindahan bobot secara melintang kapal. - Pergeseran bobot terhadap bidang center

line. Selain hal-hal tersebut di atas juga

menganalisa dari lengkung stabilitas statis sesuai kriteria yang ditetapkan oleh IMO (International Maritime Organization) seperti : a. Curves of static stability after cargo

moved/shifted due to bad weather. b. Range of stability/jarak jangkau

stabilitas statis. c. Angle of vanishing stability/sudut

akhir stability.

d. Maximum righting lever/maksimum lengan penegak (GZ). e. Initial metacentris height/tinggi

metacentris awal/GM awal. f. Deck edge immersion/deck kapal

menyentuh permukaan air. g. Angle of maximum list/sudut

kemiringan maksimum. h. Angle of dangerous list/sudut

kemiringan berbahaya. i. Moment of static stability/momen

stabilitas statis pada kemiringan tertentu.

Jenis-Jenis Stabilitas Awal (Sudut Kemiringan Kecil 0º - 15º)

Jenis-jenis stabilitas awal (sudut kemiringan kecil 0º-15º) dapat dilihat pada gambar 2.

Gambar 2. Jenis-jenis stabilitas awal (sudut kemiringan kecil 00 – 150)


Penjelasan

Dua prinsip pokok dalam perhitungan stabilitas sesuai peraturan load line/plimsol mark/markah kambangan adalah sebagai berikut : 1. Prinsip Kenyamanan

Adalah suatu kondisi yang diinginkan dimana sebuah kapal dapat bergerak/mengoleng secara aman dalam berbagai cuaca, adapun kenyamanan kapal sangat tergantung nilai GM yang menyebabkan kapal langsar dan kapal kaku : Stabilitas langsar : a. Stabilitas langsar adalah stabilitas

positif dimana nilai GM terlalu kecil. b. Penyebab GM kecil karena

penempatan muatan terkonsentrasi di palkah bagian atas lebih besar dari pada bagian bawah (muatan berat di deck).

c. Tandanya adalah sudut olengan kapal relatif besar, dengan demikian periode olengan juga relatif besar meskipun kapal berlayar di laut tenang.

d. Akibatnya stabilitas kapal bisa menjadi netral (titik G berimpit dengan titik M) kemudian bisa menjadi negatif (titik G di atas titik M), sehingga sangat berbahaya jika cuaca buruk seperti ombak/angin besar.

e. Penanggulangan kapal di tengah laut, jika memungkinkan isi ballast tangki bagian bawah yang berukuran kecil, dan pemakaian air tawar dan MFO, MDF dari tangki atas.

Stabilitas kaku/stiff: a. Stabilitas kaku adalah stabilitas

positif, dimana GM terlalu besar . b. Penyebab GM besar karena

penempatan muatan terkonsentrasi di palkah bagian bawah lebih besar dari

pada bagian atas/muat besi di palka bawah.

c. Tandanya adalah sudut olengan kapal relatif kecil, dengan demikian kapal menyentak-nyentak, dengan periode olengan relatif kecil, meskipun kapal berlayar di laut tenang.

d. Akibatnya dapat mengendorkan lashingan muatan, bahkan bisa memutus lashingan, berbahaya terhadap muatan bisa bergeser dan membahayakan stabilitas kapal.

e. Penanggulangan jika kapal di tengah laut, periksa lashingan muatan, dan gunakan bahan bakar dan air tawar dari tangki bawah.

Stabilitas yang ideal adalah stabilitas

positif, dimana nilai GM-nya tidak terlalu besar tapi juga tidak terlalu kecil, tetapi sedang, pihak Biro Klasifikasi/Naval Architect seperti BV (Berau Veritas) menghitung dan mendesain besarnya nilai GM, mengacu pada GM ideal sebagai berikut: a. Kapal penumpang= 2% x lebar kapal. b. Kapal general cargo dengan DWT

kecil = 4 % x lebar kapal . c. Kapal general cargo dengan DWT

besar = 8 % x lebar kapal . 2. Prinsip Keamanan

a. Mempunyai kemampuan untuk tegak kembali setelah oleng .

b. Mempunyai cukup stabilitas untuk mengatasi masuknya air, jika terjadi kebocoran di bagian bawah air.

c. Mampu mengatasi kemungkinan PERGESERAN MUATAN di tengah laut tanpa kapal harus TERBALIK atau SENGET/MIRING yang membahayakan.

d. Mampu mengatasi adanya pecahan ombak/air laut ke atas deck (Sea Water Spray On Deck and Hatches due to Bad Weather).


Dari kedua prinsip tersebut di atas tidak boleh MENGABAIKAN salah satu prinsip, sehingga keduanya akan berjalan bersama, adapun acuan yang digunakan untuk melaksanakan prinsip tersebut di atas adalah peraturan LOAD LINE/PLIMSOL MARK/MARKAH KAMBANGAN dilaksanakan secara konsisten untuk keselamatan kapal, isi peraturan Load Line adalah sebagai berikut: a. Konstruksi kapal secara keseluruhan

harus mempunyai kekuatan dan Free Board (Daya Apung Cadangan) yang cukup.

b. Bentuk dan konstruksi kapal harus

menjamin pada semua kondisi pemuatan dan memenuhi Free Board (Daya Apung Cadangan) yang diijinkan, untuk setiap tipe kapal berbeda, hal ini disebabkan :

- Kapal yang memiliki sertifikat

memuat kayu free boardnya lebih kecil daripada kapal general cargo, karena BJ muatan kayu lebih kecil dari BJ air laut, sehingga muatan kayu selalu terapung, dengan demikian muatan kayu menambah daya apung cadangan.

- Kapal tanker free boardnya lebih

kecil lagi dibandingkan dengan kapal general cargo maupun kapal yang memiliki sertifikat memuat kayu, karena BJ minyak lebih kecil dibandingkan dengan BJ air laut, sehingga minyak selalu ada di permukaan air laut, dengan demikian muatan minyak menambah daya apung cadangan/free board.

Dari dua prinsip pokok dalam perhitungan stabilitas sesuai peraturan Load Line dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: a. Besar kecilnya nilai GM menentukan

KENYAMANAN KAPAL ,seperti kapal langsar periode olengannya relatif besar, kapal kaku periode olengannya relatif kecil dan menyentak-nyentak, meskipun berlayar di laut tenang sehingga supaya nyaman GM-nya ideal, dengan mengatur muatan secara vertikal dan proposional antara palkah bagian bawah, tengah, dan atas/deck.

b. Besar kecilnya nilai GZ (Lengan

Penegak) menentukan KEAMANAN kapal , karena Momen Penegak atau Moment Static Stability = W x GZ dimana W adalah Desplacement, dan GZ adalah lengan penegak, dengan kata lain GZ merupakan ukuran kemampuan kapal untuk kembali tegak setelah kapal mengalami kemiringan yang disebabkan pengaruh gaya-gaya dari luar kapal seperti angin, ombak, dan gelombang.

• Mengapa kapal yang memiliki

stabilitas positif, dapat kembali tegak setelah mengalami kemiringan akibat pengaruh gaya-gaya dari luar(ombak, angin) (lihat gambar 3).


Penjelasan gambar di atas sebagai berikut: a. Adanya gaya KOPEL yaitu dua gaya

yang sejajar dan berlawanan arah, yang dihasilkan oleh gaya dari titik B ( Buoyance ) yang mengarah ke atas dan gaya dari titik G (Gravity) yang mengarah ke bawah .

b. Pada saat kapal miring titik B bergerak searah kemiringan kapal keluar dari bidang center line, sedangkan titik G tetap berada di bidang center line, karena tidak ada pergeseran bobot di atas kapal.

Gambar 3. Kapal memiliki stabilitas positif, dapat kembali tegak setelah mengalami kemiringan

akibat pengaruh gaya-gaya dari luar

c. Terjadi momen penegak/moment

static stability = Displacement x GZ. d. Kondisi stabilitas positif (titik G

dibawah titik M), maka GZ juga positif.

e. Kapal kembali tegak karena gaya yang dihasilkan titik B mengarah ke atas dan gaya dari titik G mengarah ke bawah .

• Mengapa kapal yang memiliki

stabilitas negatif, kondisinya miring ? (lihat gambar 4).

Gambar 4. Kapal memiliki stabilitas negatif, kondisinya miring


Penjelasan gambar 4 adalah sebagai berikut. a. Stabilitas negatif (titik G di atas titik

M), maka GZ juga negatif. b. Kapal tetap miring, karena gaya yang

dihasilkan titik G mengarah ke bawah tetapi posisi titik G di atas titik M, sehingga kapal miring, dan tambah miring karena gaya yang dihasilkan titik B mengarah ke atas sehingga menambah kemiringan kapal.

• Mengapa kapal miring, akibat ada pergeseran muatan di atas kapal? (lihat gambar 5).

Penjelasan gambar 5 adalah sebagai berikut. a. Bila ada pergeseran bobot melintang

kapal, maka bobot tidak seimbang terhadap bidang center line kapal.

b. Pergeseran bobot muatan akan

mempengaruhi titik berat kapal (G) bergeser searah dengan titik berat muatan (g), maka titik G keluar dari bidang center line ke G’ searah kemiringan kapal.

Gambar 5. Kapal miring, akibat ada pergeseran muatan di atas kapal

c. Rumus GG’ = W

dw× dimana w =

bobot, W=displacement, d = jarak. d. Pergeseran titik G ke G’ berada tepat

di bawah titik M, sedangkan titik M adalah adalah titik potong antara gaya yang dihasilkan oleh titik B dengan Center line , maka nilai GZ = 0

e. Kapal akan miring, karena nilai

moment static stability = W x GZ = W x 0 =0


Pengaruh Free Surface Effect terhadap stabilitas kapal

Pengaruh free surface effect terhadap stabilitas kapal dapat dilihat pada gambar 6. a. Bila tangki tidak terisi penuh, dan

kapal miring maka cairan dalam tangki akan berkumpul di sisi yang rendah, berdampak titik berat cairan bergeser.

b. Pergeseran titik berat cairan akan

berdampak perpindahan titik berat kapal (G) dari Center line ( G ke G’).

c. Perpindahan titik G, akan terjadi

kenaikan semu titik G, sehingga nilai GM berkurang, bila GM awal kecil, maka kemungkinan stabilitas kapal netral, berarti nilai GZ = 0, dengan demikian momen stabilitas statis = W x GZ = 0.

Lengkung stabilitas statis (Curves of Static Stability)

Lengkung stabilitas statis (Curves of Static Stability) setelah bobot muatan di atas kapal bergeser akibat cuaca buruk selama dalam pelayaran dapat dilihat pada gambar 7.

Contoh : kapal dengan displacement (W) = 35.000 ton , KG = 7 m, akibat ombak besar, muatan seberat 1.750 ton bergeser secara horisontal sejauh 10 m kearah miringnya kapal, bila tabel cross curves dibuat berdasarkan KG = 9 m,

buatlah lengkung stabilitas statis (Curves of Static Stability).

Gambar 7. Lengkung stabilitas statis setelah bobot muatan di atas kapal bergeser akibat

cuaca buruk selama dalam pelayaran

Gambar 6. Pengaruh Free Surface Effect terhadap stabilitas kapal

Penjelasan gambar 7 adalah sebagai berikut. a. GZ = GZ pada KG tertentu dalam

pembuatan kurva = 9 m. b. G1 Z1 = GZ pada KG 7 m , sebelum

muatan bergeser. c. G3 Z3 = GZ pada KG 7 m , setelah

muatan bergeser . d. G1 Z1 = GZ + G1 B sedangkan G1 B

dalam Δ G1 B G GG1sinQ, maka e. G1 Z1 = GZ + GG1 sin Q, sedangkan

G3Z3 = G1 Z1 – G1 A Dalam Δ G1 A G2 G1A = G1G2 Cos Q

f. G3 Z3 = G1 Z1 – G1G2 cos Q sedangkan rumus geser

G1 G2 = W

dw×

g. G3 Z3 = G1 Z1 – (W

dw× )CosQ,

kesimpulan bila ada pergeseran muatan di atas kapal, maka harus dikoreksi.

h. G1 Z1 atau GZ pada KG setelah muat

= 7 m, dikoreksi (-)W

dw× Cos Q


Penjelasan : Sebelum menjawab soal tersebut di

atas terlampir cross curves / GZ curves , yang dibuat berdasarkan KG tertentu (lihat gambar 8) yaitu 9 m, apabila setelah muat ternyata KG tidak sama dengan 9 m, seperti di dalam soal KG sebesar 7 m , maka harus dikoreksi dengan rumus GG’ Sin Q, adapun tanda koreksi apabila KG lebih kecil dari KG tertentu koreksinya tandanya (+) dan sebaliknya. Jawaban soal: a. Cross curves/GZ curves dibuat

berdasarkan KG = 9 m. b. Sedangkan KG’ setelah kegiatan

muat/bongkar = 7 m. GG’ = 2 m. c. Koreksi KG setelah muat lebih < KG

tertentu = GG’ Sin Q d. Koreksi karena pergeseran bobot

muatan Koreksi = G1G2 Cos Q e. Dimana rumus pergeseran G1G2 =

Wdw× Koreksi =

Wdw× Cos Q

f. Koreksi akibat pergeseran bobot

muatan = 35000

101750× CosQ

= 0,5 Cos Q g. Membuat matrik data untuk membuat

kurva/lengkungan stabilitas statis.

h. Kolom (2) dengan argumen

displacement dapat mengetahui GZ setiap senget.

i. Kolom (4) untuk melukis lengkung stabilitas statis sebelum cargo bergeser.

j. Kolom (6) untuk melukis lengkung stabilitas statis sesudah cargo bergeser.

Data untuk melukis lengkung stabilitas statis sebelum muatan bergeser Q 0º 15º 30º 45º 60º 75º 90º GZ 0 1,418 3,080 3,844 3,582 2,702 1,600

Data untuk melukis lengkung stabilitas statis sesudah muatan bergeser

Q 0º 15º 30º 45º 60º 75º 90º GZ -0,5 0,935 2,647 3,491 3,332 2,573 1,600

Catatan : Skala senget setiap 15º = 2 cm dan Skala GZ setiap meter = 1,4568 cm.

Q (1)

GZ pada KG 9 m

(2)

Koreksi GG’ Sin Q

(3)

G1Z1 pada KG 7 m

(4)

Koreksi - 0,5 Cos Q

(5)

G3Z3 setelah cargo bergeser

(6) 0º 0 0 x 2 = 0 0 -0,5 x 1 = - 0,5 - 0,5 15º 0,9 2 x 0,259 = 0,518 1,418 -0,5 x 0,966=-0,483 0,935 30º 2,08 2 x 0,500 = 1,000 3,080 -0,5 x 0,866=-0,433 2,647 45º 2,43 2 x 0,707 = 1,414 3,844 -0,5 x 0,707=-0,353 3,491 60º 1,85 2 x 0,866 = 1,732 3,582 -0,5 x 0,500=-0,250 3,332 75º 0,77 2 x 0,966 = 1,932 2,702 -0,5 x 0,259=-0,129 2,573 90º - 0,40 2 x 1,000 = 2,000 1,600 -0,5 x 0,000=-0,000 1,600 Tabel GG’ = 9-7 = 2 lukis curve - 0,5 Cos Q lukis curves


Lengkung koreksi GG’CosQ (lengkung setelah bobot muatan bergeser dengan initial list/kemiringan awal) (lihat gambar 9) perlahan-lahan mengecil, hal ini disebabkan garis tegak yang melalui lengkung G dan G’ bergerak maju mendekat satu sama lain, dan akhirnya pada satu titik pada sudut kemiringan 90º.

Gambar 8. GZ Curves dibuat berdasarkan KG tertentu

Gambar 9. Lengkung koreksi GG’CosQ

Stabilitas statis setelah muatan bergeser dapat dilihat pada gambar 10. G = Center of Gravity On Center Line G’ = Center of Gravity Off Center Line GA= Lost GZ G’Z’ = Actual GZ after G Off from C/L Lost GZ = GG’ Cos Q G’ Z’ = GZ – GG’ Cos Q


Penjelasan bagaimana cara menggambar lengkung stabilitas statis dengan data GZ

Contoh: displacement 35.000 ton, cross curve dibuat berdasarkan KG= 9 m. a. Dengan data GZ yang didapat dari

stability cross curves atau KN curves dengan argumen displacement.

b. Dengan data GZ dari setiap sudut

kemiringan untuk membuat lengkung Stabilitas statis dengan 2 (dua) rumus sebagai berikut :

- GZ = GZ pada KG tertentu pada

stability cross curves +/- koreksi GG’sin Q

- GZ = KN – KG Sin Q dengan

menggunakan KN curves (tabel dibuat KG = 0)

- Tujuannya untuk mengetahui : Range

of Stability, Angle of Vanishing Stability, Maximum GZ, Initial GM, Moment of Static Stability of Each Angle List.

Q GZ 0º 0

10º 0,4300 20º 1,3200 30º 2,0000 40º 2,300 50º 2,3200 60º 1,9100 70º 1,200 80º 0,310 90º -0,60

Gambar 10. Stabilitas statis setelah muatan

bergeser

c. Dengan data GZ pada setiap sudut

kemiringan untuk membuat lengkung cosinus agar mengetahui sudut kemiringan dimana deck kapal menyentuh permukaan air (Deck Edge Immersion) dengan rumus GZ = GZ : Cos Q

Q GZ CosQ GZ/CosQ 0º 0 1 0

10º 0,43 0,9848 0,4366 20º 1,32 0,9397 1,4047 30º 2,00 0,8660 2,3094 40º 2,30 0,7660 3,0024 50º 2,32 0,6428 3,6093 60º 1,91 0,50 3,82 70º 1,20 0,342 3,5086 80º 0,31 0,1736 1,7852 90º -0,6 0 0

d. Dengan data GZ pada setiap sudut

kemiringan untuk membuat lengkung cosinus agar mengetahui sudut oleng maksimum yang masih dapat ditolerir, bila bobot muatan bergeser di laut selama berlayar.

Q GG’ CosQ GG’ CosQ 0º 3,82 1,0 3,82

10º 3,82 0,9848 3,7620 20º 3,82 0,9397 3,5896 30º 3,82 0,866 3,3082 40º 3,82 0,766 2,9263 50º 3,82 0,6428 2,4554 60º 3,82 0,5 1,91 70º 3,82 0,342 1,3065 80º 3,82 0,1736 0,6633 90º 3,82 0 0


1. Data yang diperoleh dari lengkung

stabilitas statis/Curves of static stability: a. Range of stability/jarak jangkau

stabilitas = 0º - 83º,75 b. Angle of vanishing stability/

capsizing angle (Qc) = senget 83º,75

c. Maximum GZ/GZ maksimum (Qm) = 2,39 m (senget 45º)

d. Initial GM / GM awal = 1,51 m e. Deck Edge Immersion/ deck kapal

menyetuh air(Qd) = senget 18º,5 f. Angle of maximum list/sudut

senget maksimum bila bobot muatan bergeser di laut (Qt) = senget 60º

g. Angle of dangerous list/kemiringan berbahaya (1/2 x Qt) = senget 30º

h. Momen stabilitas statis (misal senget 30º) = 35000 x 2 = 70000 t-m / W x GZ

2. The measurement of Dinamical

Stability = Area under curve of Static Stability : Dengan menggunakan Simpson Rule

dapat dihitung luas di bawah lengkung stabilitas statis dengan SM (Simpson Multiplier) untuk jumlah ordinat ganjil SM = 1.4.1 sedangkan untuk jumlah ordinat genap SM = 1.3.3.1.

A. Area 0º-30º jumlah ordinat genap

Q GZ SM AREA 0 0,00 1 0,00 10 0,43 3 1,29 20 1,32 3 3,96 30 2,00 1 2,00 total 7,25

Rumus Simpson = 3/8 x h x total luas

dimana h adalah interval sudut senget = 10º berhubung sudut senget satuannya derajat dan GZ satuannya meter maka menggunakan rumus Meter Radian, dimana 1 m – radian = 57,3 º , sehingga : Area under static stability curve 0º- 30º = 3/8 x 10/57,3 x 7,25 = 0,4745 M- Rad.


B. Area 0º-40º jumlah ordinat ganjil

Q GZ SM AREA 0 0,00 1 0,00 10 0,43 4 1,72 20 1,32 2 2,64 30 2,00 4 8,00 40 2,30 1 2,30 total 14,66

Rumus Simpson = 1/3 x h x total luas

dimana h = 10º (h = jarak antara ordinat) Area under static stability curve 0º-40º = 1/3 x 10/57,3 x 14,66 = 0,8528 M-Rad. Area under static stability curve 0º-40º = 0,8528 M–Radian Area under static stability curve 0º-30º = 0,4745 M–Radian ------------------------------------------------------------------------------- C. Area under static stability curve 30º-40º = 0,3783 M–Radian D. Persyaratan Load Line Rules 1968

Argumentation Ship condition

Load line rules 1968 Remarks

Area under curve 0º-30º

0,4745 m – rad

> 0,055 m – rad Comply

Area under curve 0º-40º

0,8528 m – rad


Area between 30º-40º

0,3783 m – rad


Maximum GZ > 0,20 meter

2,39 meter

> 0,020 meter Comply

Max GZ occurs at Q > 30º 45 derajat Not < 30

derajat Comply

Initial GM minimal 0,15 m

1,51 meter

Not < 0,15 meter Comply

KESIMPULAN a. Kejadian di lapangan sering terjadi

Shipper memaksakan agar barangnya dapat dimuat ke kapal,walaupun dimuat di atas deck, hal ini akan berdampak terhadap stabilitas kapal, semula stabilitas positif akan berubah menjadi stabilitas Netral, bila terjadi Free Surface Effect yang diakibatkan pemakaian bahan bakar dan air tawar selama dalam pelayaran yang akan mengurangi nilai GM, dan bisa menjadi stabilitas Negatif, kapal akan miring.

b. Pemilik kapal menginstruksikan

nakhoda untuk memuat, walaupun dimuat di deck dengan pertimbangan pemasukan freight/uang tambang dan pelayaran jarak dekat hanya beberapa jam saja, tidak memperhitungkan cuaca buruk selama dalam pelayaran.

c. Pihak kapal tidak melaksanakan ISM

Code secara konsisten serta prinsip “sea worthiness “/layak laut sebelum kapal berlayar, seperti muatan tidak di-lashing dengan baik, sehingga bila cuaca buruk muatan akan bergeser, maka akan miring permanen yang membahayakan stabilitas kapal.

d. Keselamatan kapal sangat tergantung

besar kecilnya GZ (lengan penegak) pada stabilitas positif (titik G dibawah titik M), sehingga kapal kembali tegak.

e. Daya apung cadangan (Free Board)

harus diperhatikan, sesuai ketentuan Load Line Regulation 1968 yang merupakan batas maksimum muatan yang boleh dimuat dengan aman dimana kapal berada, agar kapal dapat bertahan untuk terapung, walaupun terjadi kebocoran, dan pergeseran muatan.

f. Selama pelaksanaan pengaturan

muatan harus selalu memperhatikan prinsip memuat antara lain melindungi kapal, muatan, dan anak buah kapal .


SARAN a. Semua pihak terkait (Pelayaran,

Kapal, Shipper, Instansi terkait) melaksanakan ISM Code secara konsisten.

b. Komitmen dari seluruh jajaran:

Pemilik kapal dan Anak Buah Kapal untuk melaksanakan STCW 78/95, Marine Pollution, dan SOLAS 1974.

c. Kapal harus diawaki dengan

sempurna sesuai peraturan yang berlaku.

DAFTAR PUSTAKA Derrett, D.R. 1990. Ship Stability for

Masters and Mates. 4th ed. Butterworth-Heinemann.

Capt. Soegiyanto M.M. 2008. Stabilitas Kapal. Jilid 1 untuk bidang keahlian Nautika. PIP Semarang.

Capt. Sudiono Djauhari. Bahan Ajar Stabilitas. Untuk bidang keahlian Nautika (ANT II). PIP Semarang.

La Dage, John and Lee Van Gemert. February 1956. Stability and Trim for The Ship’s Officer. 2nd ed. United States Merchant Marine Academy Kings Point, New York.

pengaruh kelebihan dan pergeseran muatan ...hangtuah.ac.id/pdkk/images/stories/1_jurnal...

Documents