pengaruh kelebihan dan pergeseran muatan diatas kapal

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.
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,
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
1
2
Jurnal Aplikasi Pelayaran dan Kepelabuhanan, Volume 1, Nomor 1, September 2010
124 orang meninggal,
muatan 3.949 ton.
kerugian
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 ujungujung 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 ...
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
3
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
4
Jurnal Aplikasi Pelayaran dan Kepelabuhanan, Volume 1, Nomor 1, September 2010
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
Hardjanto: Pengaruh kelebihan dan pergeseran muatan di atas kapal ...
q.
r.
s.
t.
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.
Deck Edge Immersion adalah suatu
titik
dimana
ditandai
dengan
pinggiran
deck
kapal
mulai
menyentuh air, pada saat kapal
miring.
Momen Penegak atau Moment of
Static Stability = Displacement x GZ.
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.
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 Æ
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
5
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.
6
Jurnal Aplikasi Pelayaran dan Kepelabuhanan, Volume 1, Nomor 1, September 2010
-
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)
Hardjanto: Pengaruh kelebihan dan pergeseran muatan di atas kapal ...
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
7
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).
8
Jurnal Aplikasi Pelayaran dan Kepelabuhanan, Volume 1, Nomor 1, September 2010
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).
Hardjanto: Pengaruh kelebihan dan pergeseran muatan di atas kapal ...
9
Gambar 3. Kapal memiliki stabilitas positif, dapat kembali tegak setelah mengalami kemiringan
akibat pengaruh gaya-gaya dari luar
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.
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
10 Jurnal Aplikasi Pelayaran dan Kepelabuhanan, Volume 1, Nomor 1, September 2010
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).
Gambar 5. Kapal miring, akibat ada pergeseran muatan di atas kapal
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.
w× d
dimana w =
W
bobot, W=displacement, d = jarak.
c. Rumus Æ GG’ =
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
Hardjanto: Pengaruh kelebihan dan pergeseran muatan di atas kapal ...
Pengaruh Free Surface Effect terhadap
stabilitas kapal
11
buatlah lengkung stabilitas statis (Curves
of Static Stability).
Pengaruh free surface effect terhadap
stabilitas kapal dapat dilihat pada gambar 6.
Gambar 6. Pengaruh Free Surface Effect
terhadap stabilitas kapal
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,
Gambar 7. Lengkung stabilitas statis setelah
bobot muatan di atas kapal bergeser akibat
cuaca buruk selama dalam pelayaran
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 Æ GG1sinQ, maka
e. G1 Z1 = GZ + GG1 sin Q, sedangkan
G3Z3 = G1 Z1 – G1 A
Dalam Δ G1 A G2 Æ G1A = G1G2
Cos Q
f. G3 Z3 = G1 Z1 – G1G2 cos Q
sedangkan rumus geser Æ
w× d
G1 G2 =
W
w× d
g. G3 Z3 = G1 Z1 – (
)CosQ,
W
kesimpulan bila ada pergeseran
muatan di atas kapal, maka harus
dikoreksi.
h. G1 Z1 atau GZ pada KG setelah muat
w× d
= 7 m, dikoreksi (-)
Cos Q
W
12 Jurnal Aplikasi Pelayaran dan Kepelabuhanan, Volume 1, Nomor 1, September 2010
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 Æ Koreksi = G1G2 Cos Q
e. Dimana rumus pergeseran Æ G1G2 =
w× d
w× d
Æ Koreksi =
Cos Q
W
W
f. Koreksi akibat pergeseran bobot
1750 × 10
muatan =
CosQ
35000
= 0,5 Cos Q
g. Membuat matrik data untuk membuat
kurva/lengkungan stabilitas statis.
Q
(1)
0º
15º
30º
45º
60º
75º
90º
GZ pada
KG 9 m
(2)
0
0,9
2,08
2,43
1,85
0,77
- 0,40
Tabel
Koreksi
GG’ Sin Q
(3)
0x2=0
2 x 0,259 = 0,518
2 x 0,500 = 1,000
2 x 0,707 = 1,414
2 x 0,866 = 1,732
2 x 0,966 = 1,932
2 x 1,000 = 2,000
GG’ = 9-7 = 2
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
GZ
0º
0
15º
1,418
30º
3,080
45º
3,844
60º
3,582
75º
2,702
90º
1,600
Data untuk melukis lengkung stabilitas
statis sesudah muatan bergeser
Q
GZ
0º
-0,5
15º
0,935
30º
2,647
45º
3,491
60º
3,332
75º
2,573
90º
1,600
Catatan : Skala senget setiap 15º = 2 cm
dan Skala GZ setiap meter = 1,4568 cm.
G1Z1 pada
KG 7 m
(4)
0
1,418
3,080
3,844
3,582
2,702
1,600
lukis curve
Koreksi
G3Z3 setelah
- 0,5 Cos Q
cargo bergeser
(5)
(6)
-0,5 x 1 = - 0,5
- 0,5
-0,5 x 0,966=-0,483
0,935
-0,5 x 0,866=-0,433
2,647
-0,5 x 0,707=-0,353
3,491
-0,5 x 0,500=-0,250
3,332
-0,5 x 0,259=-0,129
2,573
-0,5 x 0,000=-0,000
1,600
- 0,5 Cos Q
lukis curves
Hardjanto: Pengaruh kelebihan dan pergeseran muatan di atas kapal ...
13
Gambar 8. GZ Curves dibuat berdasarkan KG tertentu
Gambar 9. Lengkung koreksi GG’CosQ
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.
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
14 Jurnal Aplikasi Pelayaran dan Kepelabuhanan, Volume 1, Nomor 1, September 2010
Q
0º
10º
20º
30º
40º
50º
60º
70º
80º
90º
Gambar 10. Stabilitas statis setelah muatan
bergeser
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.
GZ
0
0,4300
1,3200
2,0000
2,300
2,3200
1,9100
1,200
0,310
-0,60
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
0º
10º
20º
30º
40º
50º
60º
70º
80º
90º
GZ
0
0,43
1,32
2,00
2,30
2,32
1,91
1,20
0,31
-0,6
CosQ
1
0,9848
0,9397
0,8660
0,7660
0,6428
0,50
0,342
0,1736
0
GZ/CosQ
0
0,4366
1,4047
2,3094
3,0024
3,6093
3,82
3,5086
1,7852
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
0º
10º
20º
30º
40º
50º
60º
70º
80º
90º
GG’
3,82
3,82
3,82
3,82
3,82
3,82
3,82
3,82
3,82
3,82
CosQ
1,0
0,9848
0,9397
0,866
0,766
0,6428
0,5
0,342
0,1736
0
GG’ CosQ
3,82
3,7620
3,5896
3,3082
2,9263
2,4554
1,91
1,3065
0,6633
0
Hardjanto: Pengaruh kelebihan dan pergeseran muatan di atas kapal ...
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) Æ = 35000 x 2 =
70000 t-m / W x GZ
15
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
0
10
20
30
GZ
0,00
0,43
1,32
2,00
SM
1
3
3
1
total
AREA
0,00
1,29
3,96
2,00
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.
16 Jurnal Aplikasi Pelayaran dan Kepelabuhanan, Volume 1, Nomor 1, September 2010
B. Area 0º-40º jumlah ordinat ganjil
Q
0
10
20
30
40
GZ
0,00
0,43
1,32
2,00
2,30
SM
1
4
2
4
1
total
AREA
0,00
1,72
2,64
8,00
2,30
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 understaticstability curve30º-40º =0,3783 M–Radian
D. Persyaratan Load Line Rules 1968
Argumentation
Area under curve
0º-30º
Area under curve
0º-40º
Area between
30º-40º
Maximum GZ >
0,20 meter
Max GZ occurs
at Q > 30º
Initial GM
minimal 0,15 m
Ship
condition
0,4745
m – rad
0,8528
m – rad
0,3783
m – rad
2,39
meter
45 derajat
1,51
meter
Load line
rules 1968
> 0,055
m – rad
> 0,090
m – rad
> 0,030
m – rad
> 0,020
meter
Not < 30
derajat
Not < 0,15
meter
Remarks
Comply
Comply
Comply
Comply
Comply
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 .
Hardjanto: Pengaruh kelebihan dan pergeseran muatan di atas 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.
17