Analisis Fatigue Offshore Fixed Platform Pedestal-mounted Crane Berbasis Metode Elemen Hingga

Dewi, Deanna Annisa (2019) Analisis Fatigue Offshore Fixed Platform Pedestal-mounted Crane Berbasis Metode Elemen Hingga. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img] Text
02111440000190-Undergraduate_Theses.pdf - Published Version
Restricted to Repository staff only

Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Perkembangan eksplorasi dan produksi hidrokarbon menjadi salah satu alasan tersebarnya anjungan lepas pantai yang luas dan pesat dengan tujuan pembangunan yang berbeda-beda. Untuk menunjang proses produksi pada anjungan lepas pantai diperlukan alat pemindah bahan, salah satunya yaitu Pedestal-mounted Crane. Crane adalah alat yang digunakan untuk membantu proses pemindahan bahan secara horizontal. Pada pengoperasiannya, crane pada anjungan lepas pantai mengalami pembebanan yang bersifat siklis sehingga dapat menyebabkan struktur crane mengalami kelelahan. Pembebanan tersebut diantaranya beban angkat dan beban lingkungan. Sehingga, perlu dilakukan analisis pada crane pedestal mengenai seberapa besar beban-beban tersebut berpengaruh terhadap kelelahan yang terjadi pada crane serta umur kelelahannya. Pemodelan crane pedestal dilakukan dengan bantuan software solid modeling dan analisis kelelahan lokal dilakukan pada crane bagian pedestal dengan menggunakan Metode Elemen Hingga (MEH) dan bantuan software finite element. Sebagai tahap validasi, dilakukan perbandingan nilai reaksi gaya dan momen pada tumpuan crane pedestal antara hasil simulasi dengan hand-calculation. Selanjutnya dilakukan simulasi statis dengan kondisi batas pada bagian top ring dari crane pedestal dengan tumpuan fixed support untuk mendapatkan nilai Maximum Equivalent Stress (von-Mises) sebagai dasar pembebanan siklis pada simulasi dinamis. Kemudian dilakukan simulasi dinamis dari dua pembebanan, yaitu beban angin dengan variasi kecepatan angin dan beban operasional dengan variasi radius pengangkatan, untuk mengetahui titik kritis serta umur kelelahan struktur. Hasil dari penelitian menunjukan bahwa beban operasi memiliki pengaruh paling besar terhadap kelelahan struktur crane pedestal dengan kontribusi sebesar 80.7202%, disusul beban angin dengan kontribusi sebesar 19.2817%. Sedangkan pergerakan anjungan terpancang yang terjadi akibat beban gelombang tidak memiliki pengaruh yang signifikan terhadap kelelahan struktur crane pedestal. Selain itu, didapat umur kelelahan crane pedestal yaitu 96.54 tahun atau mendekati 5 kali umur desain crane. Hal ini menunjukkan bahwa crane layak untuk beroperasi di anjungan terpancang yang didesain untuk beroperasi selama 20 tahun dengan umur kelelahan 100 tahun.================ The development of hydrocarbon exploration and production provided a vital boost to the design of a multitude purpose offshore structures and their spread. To facilitate production processes held in offshore platforms, material handling equipment is needed, and an offshore pedestal-mounted crane is one of them. Crane is used for transferring materials horizontally. While operating, an offshore-platform crane experiences cyclic loads that cause fatigue to the structure. These loads are environmental and operational loads. It is important to analyze crane’s pedestal on how much these loads can affect the fatigue and its life. The structure modeling is done using solid modeling software, and a local fatigue analysis on the crane pedestal is done based on Finite Element Method (FEM) using finite element software. As the validation process, the value of force and moment reaction at the crane pedestal’s fixed support from the simulation is compared to a hand-calculation. A static simulation is done with fixed support on the pedestal’s top ring as the boundary condition to obtain the value of maximum equivalent stress (von-Mises) as the dynamic simulation’s basis. Next, dynamic simulations of two loadings are done, that are wind loads with a variation of wind velocities and operational loads with a variety of working radius, to identify the structure’s critical points and fatigue life. The result of this research shows that operational loads make the biggest contribution to crane’s fatigue life with a percentage of 80.7202%, followed by wind loads with a percentage of 19.2817%. The fixed platform’s motion caused by wave loads has no significant effect on the crane’s fatigue life. The crane pedestal’s fatigue life is 96.54 years or approximately 5 times bigger than the crane’s design life. This indicates that the crane is feasible to be used in offshore platforms designed for 20 years with a fatigue life of 100 years.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords: Analisis Fatigue Life, Metode Elemen Hingga, Offshore Fixed Platform, Pedestal-mounted Crane
Subjects: T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA347 Finite Element Method
T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA645 Structural analysis (Engineering)
T Technology > TC Hydraulic engineering. Ocean engineering > TC1680 Offshore structures
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: Dewi Deanna Annisa
Date Deposited: 31 Jan 2019 03:26
Last Modified: 31 Jan 2019 03:26
URI: http://repository.its.ac.id/id/eprint/61234

Actions (login required)

View Item View Item