Displacement

Stabilitas dan Bangunan Kapal

di bawah ini adalah Pelajaran Tentang Stabilitas dan Bangunan Kapal, disini saya akan mencoba Mengulang dari awal tentang Stabilitas dan bangunan Kapal, Semoga bisa menjadi bahan belajar sebgai media digital Maritime World.

Displacement merupakan istilah yang lazim digunakan diatas kapal untuk menyatakan berat kapal dalam satuan Ton. Beberapa istilah yang sering digunakan diatas kapal antara lain :

Displacement:  Berat kapal beserta seluruh isinya .

Light Displacement: Berat kapal kosong, yaitu berat kapal yang terdiri dari badan kapal, mesin-mesin kapal, peralatan tetap kapal.

Loaded Displacement: Berat kapal secara keseluruhan pada saat kapal terbenam pada draft maksimum yang diperbolehkan. 

Load displacement  = Light Displacement + DWT

Dead Weight Tonnage (DWT): Kemampuan kapal untuk dapat dimuati beban seperti: muatan, air tawar, bahan bakar, perbekalan, minyak lumas, penumpang, begasi, awak kapal dan lainnya, sampai pada draft tertentu dan pada cairan dengan density tertentu pula. 

DWT = Operating Load + Cargo Operating load yaitu berat dari sarana dan alat-alat untuk mengoperasikan kapal dimana tanpa alat ini kapal tidak dapat berlayar.

Cargo DWT Kemampuan kapal untuk memuat sejumlah muatan sampai dengan draft maksimum yang diperbolehkan.

Draft :

Jarak tegak yang diukur dari lunas kapal sampai dengan bidang permukaan air

Draft kapal pada saat kapal kosong disebut light draft

Draft kapal pada saat kapal mencapai draft maksimal disebut load draft

TPC adalah sejumlah bobot/berat dalam ton yang digunakan untuk merubah draft rata-rata kapal sebesar 1 cm

Displacement dinyatakan dengan symbol (D) dengan satuan (Ton)

Volume displacement dengan symbol (Ñ) dengan satuan (M³)

Displacement juga dapat didifinisikan merupakan berat cairan yang dipindahkan oleh bagian kapal yang terbenam didalam air. Untuk memudahkan memahami displacement perhatiakan ilustrasi gambar dibawah ini!

Apabila kapal mengapung pada cairan yang mempunyai perbedaan density maka akan mengalami perubahan :

1. Apabila displacement kapal tetap maka Volume displacement kapal akan berubah sehingga draft kapal pun akan berubah
2. Apabila volume displacement kapal tetap maka displacement kapal akan  Berubah

Density air laut (seawater) yaitu 1.025 ton / M³
Density air tawar (freshwater) yaitu 1.000 ton / M³
Density air payau (dockwater) yaitu diantara density air laut dan air tawar
Alat yang digunakan untuk mengetahui density suatu cairan disebut dengan hydrometer seperti pada gamabar dibawah ini

Dalam bernavigasi kapal berlayar tidak hanya di air laut saja tetapi juga menyusuri peraiaran yang mempunyai density yang berbeda - beda seperti sungai, terusan maka kapal akan mengalami perubahan draft kapal.

Untuk mengetahui seberapa besar perubahan draft rata - rata kapal apabila melewati perairan yang berbeda densitynya maka dihitung dengan mengetahui nilai FWA (fresh water allowance) dan DWA (dock water allowance)

FWA : Besarnya perubahan draft rata - rata kapal yang terjadi jika kapal berlayar dari air laut ( density 1.025 Ton/ M³ ) ke air tawar ( density 1.000 Ton/ M³ )atau sebaliknya 

Nilai FWA ini sama dengan jarak tegak antara Summer draft dan Freshwater draft dan jarak tegak Tropic draft dan Tropic Freswater draft pada Plimsoll mark kapal 

Nilai FWA juga dirumuskan :

D = summer displacement (Ton)

TPC = Ton percentimetre inmmersion (Ton / Cm)

DWA : Perubahan draft kapal yang terjadi karena perbedaan density air, misalnya kapal berlayar dari air laut dengan density 1,025 Ton/M³ ke air payau dengan density tertentu (density > 1,000 Ton/M³ dan < 1,025 Ton/M³ ), atau sebaliknya.

Untuk mengetahui displacement sebuah kapal dapat dilakukan dengan : 

1. Menjumlahkan lightship kapal dengan seluruh isi kapal pada saat itu 
2. Membaca Hydrostatic particular table dengan argument draft rata - rata 

Nilai light displacement kapal dapat dicari berdasarkan lightdraft kapal 

Nilai load displacement kapal dapat dicari berdasarkan loaddraft kapal 

Mean Draft = (mean foward draft + mean Aft Draft) / 2

Displacement Curve ( Kurva Displacement ) 

Kurva displacement dapat digunakan untuk mencari nilai masing - masing displacement pada draft yang bersangkutan atau sebaliknya. 

Kurva displacement ini dapat dibuat dengan data - data Displacement kapal dan mean draft Displacement kapal digunakan pada sumbu mendatar dan draft rata - rata kapal pada sumbu vertical 

TPC ( Tonnes per centimetre immersion )
TPC adalah sejumlah bobot/berat dalam ton yang harus dimuat/dibongkar untuk merobah draft rata - rata kapal sebesar 1 cm.

WPA adalah luas bidang air dalam M²

Untuk kapal kotak nilai TPCnya akan sama tetapi untuk kapal yang bukan kotak pada setiap perubahan draft nilai TPC nya akan berubah.

TPC Curves ( Kurva TPC ) 

Kurva TPC dapat dibuat dengan data-data TPC dan mean draft yang bersangkutan. 

Nilai TPC digunakan pada sumbu mendatar dan draft rata-rata kapal pada sumbu vertical

Pada perhitungan stabilitas - banyak di bahas tentang bentuk badan kapal yang memotong garis air (sea water plane) yang bentuknya tidak tetap pada setiap perubahan draft kapal. 

Untuk mengukur luas bentuk kapal yang berpotongan dengan garis air tidaklah mudah karena bentuk kapal yang melengkung. Untuk mengukurnya maka kita harus tahu koefisien bentuk kapal terhadap segi-4 yang mengelilinginya yang disebut Coefficient of fineness of the water plane area (Cw) 

Cw adalah perbandingan antara luas bidang air pada draft yang bersangkutan dengan luas persegi panjang yang mengelilinginya :

Cw = Luas area badan kapal (A) dibagi dengan luas area persegi-4 yang mengelilinginya.

Bila segi-4 yang mengelilingi badan kapal memiliki panjang = L dan lebar = B, maka

Cw = (Luas area bidang air)/(LxB)

Luas bidang air (A) = L x B x Cw

Contoh :

Misalnya panjang bidang air = 36 m dan lebarnya = 6 m sedangkan Cw = 0,8

hitunglah Luas area bidang air (A) !

Jawab :

Luas area bidang air (A)             =L   x  B x Cw

                                                       =36 x  6  x 0.8 = 172.8 m2

Kegunaan Cw :

Untuk menghitung TPC (Ton Per Cm Immersion), yaitu berat beban (bobot) yang diperlukan untuk menenggelamkan kapal setinggi 1 cm

Rumus TPC = A/100 (di air tawar) atau 1.025 x (A/100) (di air laut)

Block Coefficient (Cb)  Adalah perbandingan antara volume displacement kapal dengan volume blok yang mengelilinginya. 

Kegunaan: 1.  Untuk menghitung Volume Displacement dan Displacement kapal .

                   2.  Menghitung DWT kapal

                   3.  Menghitung kapsitas penumpang dalam sekoci.

Contoh penggunaan Cb :

Misalnya panjang garis air = 125 m lebarnya = 25 m, draft kapal = 6 m, Cb = 0,7. Berapa Volume of Displacement kapal?

Jawab :

Volume of Displacement            = L x B x D x Cb

                                                            = 125 x 25 x 6 x 0,7 = 13125 M3

Block coefficient ini sering digunakan untuk menentukan jumlah awak kapal yang dapat di angkut oleh sebuah sekoci - penolong à SOLAS Bab III à Jumlah penumpang sekoci = (L x B x D x Cb)/0.283

Contoh:

Sebuah kapal panjangnya = 64 m, lebarnya 10 m. Pada saat kosong draftnya = 1,5 m dengan Cb = 0,6. Pada saat dimuati penuh draftnya 4 m dengan Cb = 0, 75. Berapa DWT kapal tersebut?

Jawab :

Saat kosong, volume displacement               = 64 x 10 x 1,5 x 0,6 = 576 m3

Saat penuh, volume displacement                 = 64 x 10 x 4 x 0,75 = 1920 m3

Volume DWT        = Volume load displacement - volume light displacement

                           = 1920 – 576 = 1344 m3

DWT kapal tersebut             = Volume Dwt x Density

                                          = 1344 x 1,025 = 1377,6 ton