Studi Sloshing pada Independent Tank Type C secara Memanjang Akibat Gerakan Kapal LNG dengan Metode Computational Fluid Dynamic (CFD)

Abstract

Sloshing merupakan fenomena yang terjadi pada tangki muatan cair akibat permukaan bebas yang bergerak. Paper ini membahas tentang pengaruh terjadinya sloshing pada tangki yang memuat LNG (Liquid Natural Gas) akibat gerakan kapal LNG selama beroperasi di laut. Tanki LNG ini berjenis Iso Tank berbentuk bilobe yang merupakan tipe C Independent Self Supporting Tank dengan ukuran yang dirancang untuk kapal pengangkut LNG dari Simenggaris menuju Tanjung Batu di Provinsi Kalimantan Timur. Sloshing disimulasikan secara numerik dalam dua dimensi tangki secara memanjang dengan menggunakan metode Computational Fluid Dynamic (CFD). Gerakan tangki mengikuti gerakan kapal yang timbul akibat gaya gelombang selama beroperasi di laut, dan gerakan kapal yang dipertimbangkan dalam simulasi sloshing tangki secara memanjang adalah surge, heave, dan pitch. Dalam simulasi ini, tiga variasi muatan LNG dalam tangki yang meliputi: kondisi muatan kosong yaitu muatan LNG 10% dari ketinggian tangki (h), kondisi muatan setengah penuh, (50%h), dan kondisi muatan penuh, (90%h) yang diujikan selama beberapa kali gerakan berulang (oscillasion) tangki dengan tujuan mendapatkan nilai tekanan maksimum yang terjadi pada dinding dalam tangki LNG. Hasil simulasi menjelaskan bahwa besarnya tekanan maksimum statis pada kondisi muatan penuh adalah paling besar 31235.92 Pa dibandingkan dengan kondisi muatan setengah penuh sebesar 17345.54 Pa dan muatan kosong sebesar 3473.65 Pa. Peningkatan tekanan yang terjadi akibat sloshing adalah sebesar 9.4% pada kondisi muatan penuh, 4.9% pada kondisi muatan setengah penuh, dan 9.1% pada kondisi muatan kosong. Hasil perhitungan probability exceed diperoleh bahwa peluang terjadinya tekanan maksimum pada semua daerah dinding dalam tangki LNG pada semua kondisi pengisian muatan LNG nilainya tidak melebihi 6%.