Abstrak—Struktur  Jacket  adalah  rangka  ruang  tubular  yang dilas  yang  terdiri  dari  kaki  vertikal  atau  kaki  dengan kemiringan  yang  didukung  oleh  sistem  bracing  lateral.  Pada proses  perancangan  jacket  terdapat  tiga  tahap  besar,  yaitu tahap  fabrikasi,  tahap  loadout,  dan  tahap  instalasi  atau pemasangan.  Metode  instalasi  lepas  pantai  yang  biasa digunakan  adalah  lifting.  Terdapat  dua  metode  lifting,  yaitu vertikal  dan  horizontal.  Lifting  horizontal  akan  dilanjutkan dengan  proses  upending.  Upending  merupakan  suatu  proses memutar  struktur  dari  posisi  horizontal  menjadi  posisi vertikal.  Upending  menjadi  salah  satu  proses  pada  instalasi yang paling kritis.  Proses instalasi khususnya proses  upending juga  memperhatikan  perlengkapan  penting  yang  digunakan yaitu  shackle.  Analisis  pada  penelitian  ini  diawali  dengan proses  pemodelan  crane  barge  dan  pemodelan  jacket  dengan menggunakan  data  yang  ada.  Analisis  kemudian  dilanjutkan dengan  melakukan  pengecekan  response  amplitude  operator atau  RAO  dari  crane  barge.  Output  dari  analisis  ini  akan digunakan  menjadi  input  pada  proses  pemodelan  upending untuk  dilakukan  analisis  lebih  lanjut.  Struktur  jacket dimodelkan  ulang  dengan  menggunakan  tools  line  dengan ukuran dan spesifikasi sesuai data. Hasil dari analisis upending yaitu  didapatkan  output  berupa  maksimum  tegangan  sling sebesar  478,139  kN.  Tegangan  sling  maksimum  ini  akan digunakan  sebagai  input  beban  pada  analisis  shackle.  Analisis tegangan  pada  shackle  diawali  dengan  pemodelan  terhadap kedua  jenis  shackle,  yaitu  Dee  dan  Bow  Shackle.  Hasil  yang didapatkan  dari  analisis  adalah  hasil  tegangan  von  mises sebesar 331,00 MPa untuk Bow Shackle dan 330,93 MPa untuk Dee Shackle.
Kata  Kunci—  Instalasi,  Crane  Barge,  Tegangan  Von  Mises, Shackle.

## I. PENDAHULUAN
TRUKTUR Jacket adalah  rangka  ruang  tubular  yang dilas  yang  terdiri  dari  kaki  vertikal  atau  kaki  dengan kemiringan  yang  didukung  oleh  sistem bracing  lateral . Fungsi  struktur jacket adalah  untuk  menopang  fasilitas bagian  atas,  memberikan  dukungan  untuk  konduktor,  riser, dan perlengkapan lainnya [1]. Struktur jacket menjadi salah satu  struktur  yang  dapat  digunakan  untuk  mendukung kegiatan  eksplorasi  minyak  dan  gas  bumi.  Struktur  ini termasuk  ke  dalam  jenis  struktur  anjungan  lepas  pantai terpancang yang paling sering  digunakan untuk  pengeboran dan  produksi.  Struktur jacket terdiri  atas tubular  member yang saling berhubungan untuk membentuk kerangka ruang tiga  dimensi.  Struktur  ini  biasanya  memiliki  empat  hingga delapan  kaki  yang  memiliki  kemiringan  tertentu  untuk mencapai  stabilitas  agar  tidak  roboh  ketika  terkena gelombang [2]. Pada proses perancangan jacket terdapat tiga tahap  besar,  yaitu  tahap  fabrikasi  di  mana  struktur jacket dibangun  dengan  memerhatikan  standar  yang  ada,  tahap loadout berupa  proses  pemindahan  struktur  ke  atas  kapal
atau barge ,  dan  tahap  instalasi  atau  pemasangan.  Metode instalasi  lepas  pantai  yang  biasa  digunakan  adalah lifting yang  terdiri  dari  dua  metode,  yaitu  vertikal  dan  horizontal lifting .  Pada  metode  horizontal lifting yang  dilakukan  dari barge ke tempat instalasi, diperlukan proses upending jacket dari posisi horizontal menuju vertikal [3].
Upending merupakan  suatu  proses  memutar  struktur  dari posisi  horizontal  menjadi  posisi  vertikal  [3].  Proses upending dimulai  setelah  proses launcing atau lifting jaket . Upending menjadi  salah  satu  proses  pada  instalasi  yang paling  kritis.  Proses upending memiliki  konfigurasi  yang tidak  berbeda  jauh  dengan lifting [4].  Proses  instalasi khususnya proses upending juga memperhatikan perlengkapan penting yang digunakan yaitu shackle . Shackle merupakan  suatu  alat  berbentuk  “U”  yang  biasa digunakan  dalam  operasi lifting sebagai  alat  untuk menghubungkan sling wire  rope  dengan padeye .  Material yang biasa digunakan untuk pembuatan shackle adalah baja paduan. Shackle yang  biasa  digunakan  ketika  proses lifting adalah dee shackle dan bow shackle . Acuan yang digunakan untuk  melihat  kekuatan shackle adalah working  load  limit atau  WLL  [5].  Rusaknya shackle yang  menghubungkan beban  dengan  alat  angkat  dapat  mengakibatkan  kecelakaan yang serius [6]. Oleh karena itu, tegangan yang terjadi pada struktur shackle harus  diketahui  dengan  baik.  Tegangan- tegangan  yang  terjadi  pada shackle harus  dianalisis  agar proses upending dapat berjalan dengan lancar.

## Analisis Tegangan pada Variasi Shackle
Saat Proses Upending Struktur Jacket Empat Kaki pada Tahap Instalasi
Intan Permata Tribuana, Yoyok Setyo Hadiwidodo, dan Handayanu Departemen Teknik Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
e-mail : yoyoksetyo@oe.its.ac.id
S
Tabel 1. Data Struktur Struktur yang disusun Jenis Struktur
Wellhead Production Tinggi Jacket 34 m
Jumlah Kaki 4 Elevasi Jacket Plan EL (-) 30 m Jacket Plan EL (-) 19 m Jacket Plan EL (-) 8 m
Jacket Walkway EL (+) 4m
Leg Batter
No Batter Tabel 2. Data Lingkungan Deskripsi Satuan Nilai Significant wave height m 2,2 Wind Speed m/s 11,8 Spectral peak wave period s 6,4 Current near surface (1m below MSL) m/s 0,44 Mid-depth current m/s 0,39 Near-seabed current (1m above seabed) m/s 0,31

## II. URAIAN PENELITIAN
A. Studi Literatur
Studi dan pengumpulan literatur seperti buku, jurnal, code sebagai  referensi  atau  bahan  kajian  serta  sumber  teori-teori yang dibutuhkan dalam penelitian ini.

## B. Pengumpulan Data
Data  yang  diperlukan  dalam  penelitian  ini  adalah  data struktur,  data  lingkungan,  data barge ,  dan  data  tali  tambat seperti  yang  tertera  pada  Tabel  1,  Tabel  2,  Tabel  3,  dan Tabel 4.

## C. Pemodelan Crane Barge
Pemodelan crane  barge dilakukan  dengan  menggunakan data  yang  ditunjukkan  pada  Tabel  3.  Pemodelan  dilakukan untuk  mempermudah  proses  analisis  selanjutnya.  Hasil pemodelan  ini  kemudian  dilakukan  validasi  dengan menggunakan  data  hidrostatis  dari  kapal  asli  yang digunakan dalam pemodelan.

## D. Pemodelan Struktur Jacket
Pemodelan dilakukan  berdasarkan data  pada Tabel  1 dan data drawing yang  ada.  Hal  ini  bertujuan  untuk mempermudah  dan  melancarkan  proses  penelitian.  Setelah dilakukan  pemodelan  struktur,  proses  selanjutnya  adalah validasi dari struktur menggunakan parameter berat struktur asli.

## E. Cek Response Amplitude Operator Crane Barge
Analisis response  amplitude  operator crane  barge dilakukan  untuk  mengetahui  bagaimana  pergerakan crane barge pada kondisi free floating di mana output dari analisis ini akan digunakan dalam proses selanjutnya penelitian ini.
F. Pemodelan Upending
Pemodelan upending ini meliputi pemodelan crane barge, jacket, serta  konfigurasi rigging yang  digunakan  dalam proses upending .

## G. Analisis Tegangan Sling
Analisis  tegangan sling pada  saat upending dilakukan pada sling yang terhubung dengan main dan auxiliary hook .
H. Analisis Tegangan Shackle
Analisis  tegangan  pada shackle dilakukan  untuk  melihat tegangan  yang  terjadi  pada shackle pada  proses upending jacket.

## I. Kesimpulan
Tahap  terakhir  yakni  penarikan  kesimpulan  dari  proses penelitian yang telah dilakukan.

## III. ANALISIS HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Pemodelan Crane Barge
Pemodelan  dilakukan  berdasarkan  data-data  yang sebelumnya  telah  ditunjukkan  pada  Tabel  3.  Hasil
Tabel 6.
Data Elevasi Struktur Jacket Elevasi dari Sea Level
Keterangan (m)
Elevasi Horizontal Brace 1 4 Elevasi Horizontal Brace 2 -8 Elevasi Horizontal Brace 3
-19 Elevasi Horizontal Brace 4 -30
Tabel 7. Validasi Model Komponen Berat Berat Struktur (kN) Error (%) Check Report 2160,387 2,98% OK Pemodelan 2224,723 Tabel 8. Koordinat Titik Berat Struktur Sumbu Koordinat (m) x -18,80924 y -0,0707 z 0,52079 Gambar 2. Model jacket. Tabel 3. Data Barge
Deskripsi Satuan Nilai LoA m 76,2 B m 24,384 T m 3,8 H m 4,88 Tabel 4. Data Tali Tambat Spesifikasi Tali Tambat Yang Digunakan Tipe Wire Rope IWRC Nominal Diameter Tali Tambat 34 mm MBL
74,54 MT 731 kN Gambar 1. Model barge. Tabel 5.
Validasi Model Parameter Data Asli Data Model Satuan Persentase Perbedaan LOA 76,2 76,2 m 0,00% Lebar 24,384 24,384 m 0,00% Tinggi 4,88 4,88 m 0,00% Displacement 4579,0 4597,91 ton 0,41%
pemodelan  ini  ditunjukkan  pada  Gambar  1 . Model  ini kemudian  divalidasi  menggunakan  data displacement yang tersedia  untuk  melakukan  cek  bahwa  model  sudah menggambarkan vessel sebenarnya.
Tabel 5 merupakan hasil validasi yang dilakukan terhadap model.  Perbandingan  data  model  dengan  data  asli  yang dilakukan  untuk  validasi  model barge mengikuti  batas toleransi  tidak  boleh  lebih  dari  2%  untuk  dikatakan  model tersebut  sesuai  dengan barge asli.  Dari  Tabel  5,  dapat diketahui  bahwa  perbandingan  data  asli  dengan  model memiliki perbandingan yang kurang dari 2%, sehingga telah sesuai dengan batas toleransi yang diberikan.

## B. Pemodelan Struktur Jaket
Pemodelan struktur jacket dilakukan dengan menggunakan  data  yang  didapatkan  dari drawing dan  data pada  Tabel  1.  Struktur  jacket  yang  dijadikan  objek  analisis pada penelitian ini adalah struktur jacket dengan emapt kaki dengan  tinggi  struktur  34  m.  Struktur  memiliki  pembagian elevasi seperti pada Tabel 6. Dari pemodelan struktur jacket ini,  didapatkan  model  struktur  yang  digunakan  dalam penelitian ini seperti pada Gambar 2.
Setelah  struktur jacket dimodelkan,  kemudian  dilakukan pemberian  beban  terhadap  struktur  dan  dilakukan  validasi dengan  membandingkan  berat  struktur  keseluruhan  pada model  dan  berat  struktur  keseluruhan  pada report atau  data struktur jacket dengan  besar error yang  diperbolehkan adalah  10%.  Dari  hasil  validasi  pada  Tabel  7,  didapatkan
bahwa  persentase  error  yang  didapat  sebesar  2,98%  berada di  bawah  10%,  sehingga  model  dapat  dikatakan  telah menggambarkan struktur aslinya.
Pemodelan jacket yang  telah  divalidasi  kemudian dilakukan  analisis  konfigurasi rigging yang  digunakan dalam  proses upending yang  terbagi  menjadi  dua,  yaitu ketika jacket dalam posisi horizontal seperti pada Gambar 3 dan  vetikal  seperti  pada  Gambar  4.  Konfigurasi rigging tidak lepas dari letak titik hook yang dipengaruhi oleh posisi titik berat jacket . Untuk koordinat titik berat struktur dimuat dalam  Tabel  8.  Data  panjang sling pada  Tabel  9  ini  akan digunakan  dalan  pemodelan sling menggunakan tool  line untuk analisis upending .

## C. Analisis Response Amplitude Operator
Analisis Response  Amplitude  Operator atau  RAO disajikan  dalam  bentuk  grafik  seperti  pada  Gambar  5, Gambar 6, Gambar 7, Gambar 8, Gambar 9, dan Gambar 10, di  mana  sumbu  x  atau  absis  menerangkan  parameter frekuensi  dan sumbu  y atau ordinat merupakan rasio  antara amplitudo  gerakan  pada  mode  tertentu  dengan  amplitudo gelombang.  Hasil atau output akan digunakan dalam  proses selanjutnya, yaitu pemodelan dan analisis upending .

## D. Pemodelan Upending
Pemodelan upending pada Gambar 12  meliputi pemodelan crane barge, jacket seperti pada Gambar 11, dan komponen rigging yang  telah  dianalisis  sebelumnya.
Tabel 9. Perhitungan Panjang Sling Rigging Panjang Sling mm ft Sling 1 25664,90 84,20 Sling 2 25684,17 84,27 Sling 3 28297,49 92,84 Sling 4 28279,99 92,78 Sling 5 13112,11 43,02 Sling 6 13149,79 43,14 Sling 7 12747,59 41,82 Sling 8 12708,71 41,70
Gambar 7. Gerakan Heave kondisi Free Floating.
Gambar 8. Gerakan Roll kondisi Free Floating. Gambar 9. Gerakan Pitch kondisi Free Floating.
Gambar 3. Konfigurasi rigging pada posisi horizontal . Gambar 4. Konfigurasi rigging pada posisi vertikal.
Gambar 5. Gerakan Surge kondisi Free Floating.
Gambar 6. Gerakan Sway kondisi Free Floating.
Pemodelan barge menggunakan  data barge yang  ada  dan juga output dari proses sebelumnya.
Dalam  proses  instalasi, barge perlu  ditambat  agar  tetap berada  pada  tempatnya  selama  proses  berlangsung.  Oleh karena itu, dalam penelitian ini, tali tambat juga dimodelkan. Panjang  tali  tambat  dihitung  dengan  menggunakan persamaan catenary  mooring  line dengan  sumber  dari Faltinsen  [7]  dan  didapatkan  hasil  panjang mooring yang digunakan  adalah  350m.  Koordinat  posisi  tali  tambat dijelaskan pada Tabel 10 dan Gambar 13.

## E. Analisis Tegangan Sling
Analisis  tegangan sling pada  saat upending dilakukan pada sling yang terhubung dengan main dan auxiliary hook . Hasil  dari  analisis  ini  adalah  tegangan  sling  per  satuan waktu.  Analisis  dilakukan  dari  arah heading 180 o . Spesifikasi sling yang  digunakan  tertera  pada  Tabel  11. Hasil  dari  analisis  tegangan sling diperlihatkan  pada  grafik yang ditunjukkan oleh Gambar 14.
Dari  hasil  analisa  tegangan sling pada  Gambar  14,  dapat dilihat  bahwa  maksimum  tegangan sling horizontal  yang didapat  terletak  pada sling 4  dengan  nilai  12,474  kN.  Pada posisi ini, sling terhubung dengan trunnioin .
Dari  hasil  analisa  tegangan sling pada  Gambar  15,  dapat dilihat  bahwa  maksimum  tegangan sling vertikal  yang didapat terletak pada sling 5 dengan nilai 478,139 kN. Besar tegangan  ini  akan  digunakan  dalam  analisis  tegangan shackle karena sling pada  posisi  ini  berhubungan  dengan shackle .

## F. Analisis Tegangan Shackle
Analisis  tegangan shackle diawali  dengan  pemodelan shackle yang  dilakukan  terhadap  kedua  jenis shackle ,  yaitu Dee dan Bow  Shackle dengan  menggunakan  ukuran  yang telah  tertera  pada  katalog  yang  digunakan.  Ukuran  shackle yang  digunakan  dipengaruhi  oleh  besar  dari  tegangan  sling dalam  ton  dipilih  ukuran  shackle  dengan  WLL  sebesar  150 ton. Diameter shackle yang digunakan adalah 102mm untuk Dee Shackle dan 105mm untuk Bow Shackle dengan ukuran diameter pin sebesar 108 mm dan length inside dari shackle sebesar 410 mm untuk kedua shackle . Material shackle yang digunakan  memiliki yield  strength 793  MPa  dengan allowable  stress sebesar  674  MPa.  Hasil  pemodelan ditunjukkan pada Gambar 16.
Setelah  pemodelan  dilakukan  terhadap  kedua  jenis shackle ,  analisis  tegangan  lokal  dilanjutkan  dengan melakukan  input  pembebanan  dan boundary  condition berupa fix  support seperti  yang  ditunjukkan  pada  Gambar 17.  Beban  yang  digunakan  merupakan  tegangan sling maksimum  yang  terhubung  dengan auxiliary  hook hasil analisis upending yang  telah  dilakukan  sebelumnya  sebesar 478,139 kN.
Hasil dari analisis tegangan didapatkan nilai tegangan von mises pada Dee Shackle sebesar 330,93 MPa dan pada Bow Shackle sebesar  331  MPa.  Tegangan  yang  terjadi  terlihat pada Gambar 18 dan Gambar 19.
Gambar 10. Gerakan Yaw kondisi Free Floating. Gambar 11. Hasil pemodelan jacket.
Gambar 12. Hasil pemodelan upending. Tabel 10. Koordinat Tali Tambat
x y z MLA -3,048 -8,128 4,88 MLB -3,048 8,128 4,88 MLC -73,152 8,128 4,88 MLD -73,152 -8,128 4,88
Gambar 13. Posisi Tali Tambat. Tabel 11.
Spesifikasi Sling Sling Specification Type Wire Rope Nominal Diameter of sling 86 mm MBL 528,68 MT
5165 kN Gambar 14. Grafik Tegangan Sling yang terhubung pada Main Hook.
Gambar  15.  Grafik  Tegangan Sling yang  terhubung  pada Auxiliary Hook.
Ukuran  meshing  yang  digunakan  pada  penelitian  ini adalah  11  mm.  Hasil  tegangan  yang  didapatkan  dari  kedua jenis shackle sebesar  331,00  MPa  dan  330,93  MPa  dapat dinyatakan  aman  karena  tidak  melebihi yield  strength material dan allowable stress materialnya.

## IV. KESIMPULAN/RINGKASAN
Berdasarkan  analisis  yang  telah  dilakukan,  berikut  ini adalah  kesimpulan  yang  diperoleh  dari  penelitian  ini. Analisis  tegangan  pada Dee  Shackle dan Bow  Shackle dilakukan  dengan  memasukkan  beban  dari  tegangan sling maksimum  yang  terhubung  dengan auxiliary  hook dari proses upending .  Hasil  analisis  didapatkan  tegangan  pada Dee  Shackle sebesar  330,93  MPa  dan  tegangan  pada Bow Shackle sebesar  331,00  MPa.  Hasil  tegangan  dari  kedua jenis shackle dapat  dinyatakan  aman  karena  tidak  melebihi yield strength material dan allowable stress nya. Pada kasus
upending jacket empat  kaki  ini,  untuk  ukuran Dee  Shackle tidak  terdapat  pada  katalog  pada  umumnya,  sehingga diharuskan  untuk  melakukan  pemesanan  secara  khusus, sedangkan untuk ukuran Bow Shackle terdapat pada katalog yang  telah  ada.  Dari  analisis  yang  dilakukan  ini,  lebih disarankan untuk menggunakan Bow Shackle .

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Y.  Bai, Marine  Structural  Design .  Oxford:  Elsevier,  ISBN:  0-08- 043921-7, 2003.
[2]  S.  K.  Chakrabarti, Handbook  of  Offshore  Engineering .  Oxford: Elsevier, ISBN-13: 978-0-08-044568-7, 2005.
[3]  L.  Liang,  “Heavy  Lift  Installation  Study  of  Offshore  Structures,” Department  of  Civil  Engineering,  National  University  of  Singapore, Singapore, 2004.
[4]  N.  V.  Pramatma,  “Analisis  Lifting  dan  Upending  Pada  Well  Head Platform  Madura  Field,”  Departemen  Teknik  Lepas  Pantai,  Institut Teknologi Bandung, Bandung, 2014.
[5]  D.  N.  Veritas,  “DNV-ST-N001  Marine  Operations  and  Marine Warranty,” Det Norske Veritas , 2018. .
(a) (b) Gambar 16. Hasil Pemodelan Shackle (a) Bow Sckle (b) Dee Shackle.
Gambar 17. Letak Beban dan Boundary Condition.
Gambar 18. Tegangan Von Mises pada Bow Shackle.
Gambar 19. Tegangan Von Mises pada Bow Shackle.
[6]  S.  Lee,  I.  Jeon,  and  D.-C.  Baek,  “Deviation  based  fault  detection method  for  shackles  under  variable  loading,” J.  Mech.  Sci.  Technol. , vol. 32, no. 2, pp. 753–760, 2018.
[7]  O.  M.  Faltinsen, Sea  Loads  on  Ships  and  Offshore  Structures . Cambridge, UK: Cambridge University Press, ISBN: 0-521-45870-6, 1990.