..sedikit berbagi ilmu..

ketika ilmu begitu bermanfaat

Spectrum Wave vs Regular Wave di OFFPIPE

Kalau kita bicara tentang wave di OFFPIPE sudah pasti berhubungan dengan analisa dinamis, berhubungan dengan barge yang bergerak-gerak dan pastinya menyangkut  RAO. Kalau udah masalah RAO ini biasa jagonya anak kapal hehe… yuuuukkk….! Yang jelas saya bukan anak kapal jadi mungkin pengetahuan saya tentang RAO tidak sehebat anak2 kapal hehe…

Oke, ketika kita menentukan wave method yang akan kita gunakan dalam analisa dinamis di OFFPIPE maka kita bisa memilih regular wave atau pun spectrum wave (irregular). Sekilas mungkin tidak ada masalah, tapiiiiii…. ada kriteria yang harus dipenuhin yaitu apa jenis RAO kita sesuai dengan wave theory yang kita pakai di OFFPIPE?

Pada umumnya, RAO yang kita punya dikerjakan based on spectrum wave (pengalaman RAO yang selama ini saya punya) dan ada yang dalam rentang kedalaman laut tertentu. Pokoknya intinya RAO nya dikerjakan pakai spectrum wave deh. Sedangkan kalau di OFFPIPE ketika kita memasukkan RAO tersebut maka ada minimum waktu yang dibutuhkan untuk simulasinya yaitu selama 3 jam (10800 detik) menurut DNV. Sehingga terkadang untuk menyingkat waktu simulasi ini akhirnya kita beralih dengan menggunakan regular wave theory untuk analisa di OFFPIPE. Dengan memakai regular wave theory maka waktu simulasi bisa dilakukan hanya beberapa detik saja.

Jadi gini, ketika kita memakai spectrum wave, maka OFFPIPE akan mencari dari rentang waktu 3 jam itu mana peak wave height nya (Hmax), dan Hmax itu akan menghasilkan output maksimal (dalam konteks stress/strain). Sedangkan kita tidak tau kapan pastinya Hmax itu terjadi, bisa di detik ke-100, atau detik ke-10000 malah. Makanya itu kita harus run sepanjang 3 jam, kecuali kita bisa prediksi Hmax nya terjadi di detik ke-berapa. Untuk kasus saya, saya bisa memprediksi pada detik ke-berapa terjadinya Hmax itu jadi terkadang saya bisa menyingkat waktu running-annya, tapi kalau Hmax nya deket2 dengan 3 jam ya sama saja hehe tetep harus di-run 3 jam. Sedangkan untuk regular wave, sesuai namanya wave nya regular (=terus/rutin/sama) berarti wavenya terbentuk sama saja dan berulang-ulang jadi gak ada gunanya di-Run lama2 toh bentuk wave nya sama dan Hmax nya pun sama. Perhatikan gambar di bawah ini.

Gambar-1, Regular Wave vs Spectrum Wave

Kembali ke masalah. Umumnya, ketika kita menggunakan regular wave theory di OFFPIPE ada yang langsung ambil nilai RAO dari RAO based on spectrum, jadi diambil pada nilai periode tertentu. Misalnya mau buat analisa di T=8s untuk wave heading 45 derajat, maka langsung ambil hasil RAO yang di T=8s dan wave heading 45 derajat. Atau ada juga yang ambil nilai RAO maksimal pada wave heading 45 derajat itu (untuk mendapatkan hasil yang lebih konservatif).

Masalahnya, apakah kita bisa langsung comot nilai RAO dari RAO based on spectrum tadi?

 

Gambar-2, RAO Ilustration

RAO pada prinsipnya adalah transfer function, jadi mentransferkan beban akibat gelombang menjadi suatu respon barge, hasilnya bisa berupa displacement, load, etc (kata adek kelas saya si Jarwo) hehe… tp simpelnya saya lebih suka bilang itu energi… jadi ingat pas kuliah dulu.. ternyata berguna juga yah hahaha ^_^ piss… jadi katakanlah RAO dari spectrum wave total energinya adalah 100%. Kemudian untuk menyingkat waktu simulasi di OFFPIPE akhirnya kita pakai regular wave di OFFPIPE dan comot satu nilai di periode tertentu dari RAO spectrum wave. Nah, apakah nilai RAO yang kita comot ini sama nilai energinya dengan total 100% energi RAO spectrum? Jelas tidak bukan… hmmm… coba dibaca lagi paragraph ini dan dipahami mungkin tulisan saya kurang jelas hehe…

Perhatikan gambar-2 disamping ini, asumsikan itu adalah RAO spectrum… kita berbicara tentang curva warna cokelat yah… jadi total energinya adalah 100% seperti yang diarsir dengan warna kuning. Kemudian ketika kita memutuskan hanya mengambil periode tertentu sebagai RAO untuk regular wave di OFFPIPE, contoh kita ambil di T=14.9s maka total energinya kurang lebih ya hanya di area sekitar T=14.9s seperti yang diarsir oleh garis merah tebal pada gambar-2 yang bawah. Kembali ke pertanyaan semula, apakah nilainya sama dengan 100%? Hehe.. jelas tidak kan?

Intinya, kita boleh saja menyederhanakan pemodelan kita di OFFPIPE supaya kita bisa melakukan simulasi dengan waktu yang singkat, tapi bukan berarti kita boleh mengurangin dynamic load yang ada kan? Prinsipnya, ketika kita menyederhanakan suatu model, maka model yang kita buat itu harus kurang lebih sama atau malah lebih konservatif (in terms of load, maka load nya sama atau lebih besar, bukan malah lebih kecil). Jadi, analisa dengan regular wave theory di OFFPIPE ini hasilnya harus lebih jelek dibandingkan dengan memakai spectrum wave.

Pengalaman saya, biasa melakukan run dengan regular wave dan ketika hasilnya jelek (stress/strain pipe besar) maka akan saya re-assess dengan spectrum wave.. dan hasilnya akan lebih bagus. Jadi regular wave saya pakai sebagai screening awal saja untuk menyingkat waktu simulasi.

Jadi, ketika kita ingin memodelkan dengan regular wave di OFFPIPE maka kita harus punya RAO based on regular wave. RAO ini bisa diperoleh dengan meng-convert RAO spectrum menjadi RAO regular wave. Dengan kata lain kita harus meng-regularkan RAO spectrum itu. Tapi berbahagialah kalian yang telah mempunyai 2 macam RAO, based on spectrum dan regular wave… Mantabs gan…!

Nah, skrang yang paling penting, bagaimana melakukan simulasi spectrum di OFFPIPE dengan singkat dan tidak full 3 jam tapi hasilnya sm dengan simulasi 3 jam? Mau tau? Beneran nih mau tau? hehehe… makanya sering2 mampir ke blog ini yah hehehe…..

(-bersambung-)

——————————————————————————————————————————————————

To accommodate my friends request, below is the summary of this post in English.

Normally, we use the spectrum wave based model in OFFPIPE when we do the dynamic analysis because the RAO from MOSES is based on spectrum wave. This model should be done by 3 hours simulation. Sometimes, we can use the regular wave model in OFFPIPE if we want to minimize our simulation time even the result is more conservative but we can save our time. This approach can be done if we have the RAO based on regular wave. Remember, mostly our RAO from MOSES is not based on regular wave but spectrum wave. We can not just simply take the value in certain period from RAO (spectrum) to become our RAO (regular).

RAO is the transfer function, transfers the environmental load become the barge response (or we can say RAO is about energy). Let’s say, the energy from RAO (spectrum) is 100%. If we just simply take one certain period from RAO (spectrum) then the energy will not 100% anymore, because it is only one point that we pick up. Remember, regular wave model result should be worst (more conservative) then spectrum wave model in OFFPIPE. So, we can get the RAO (regular) by converting the RAO (spectrum) or maybe we can calculate it.

The bottom line is, please make sure the RAO that we use is in line with the wave model that we use in OFFPIPE. If we want to use spectrum wave model then the RAO should be based on spectrum wave, and if we wan to use regular wave model then the RAO should be based on regular wave. Don not mix it even you will also get the result.

Please stay tune in my blog coz I will tell you guys how to minimize the simulation time in OFFPIPE by using spectrum model. Sometimes, you don’t need to run fully 3 hours. How?

(to be continue)

March 4, 2011 - Posted by | Offshore, oil and gas, Piping/Pipeline | , , , , , , ,

13 Comments »

  1. Hey Vladimir,
    You could add atleast conclusion in english so english reader also understand!

    Comment by Masoud | March 8, 2011 | Reply

    • Hi Masoud,

      Hehe.. you should learn our language ^_^ then you will understand… OK, I will try to put some sentence as summary in english…

      Comment by vladvamphire | March 8, 2011 | Reply

  2. Salam kenal.Tertarik bahasannya soal instalasi PIPELINE berkaitan dengan RAO. TA saya dl soal respon dinamik struktur terapung cuma sekarang banting stir jadi pipeline eng. Setau saya RAO tiap benda terapung itu bakal berbeda tergantung dimensi dan bentukny, bagaimana memperoleh data RAO tiap barge dalam melakukan analisis instalasi dengan offpipe.thx

    Comment by EQ | March 9, 2011 | Reply

    • Yup pasti beda dunk.. sama benda aja bisa beda kok…
      Untuk hitung RAO bisa pake bantuan soft MOSES.. lalu hasilnya dmasukan sbg inputan di OFFPIPE.

      Comment by vladvamphire | March 9, 2011 | Reply

  3. Vlads,

    Apa yang kamu gunakan untuk memilih Average Period? Pastinya, setiap HSIG mempunyai average period yg berbeza. Bagi saya 3s period, menghasilkan wave yang masih tenang manakala 7s menghasilkan wave seakan akan “weather pickup”

    Comment by Irwan Hamid | April 9, 2011 | Reply

    • Hi Hamid, saya tidak pernah memilih average period, karena period tidak pernah kita tahu berapa yang akan terjadi.. jadi saya selalu melakukan analysis untuk semua period yang saya punya contohnya mulai 4s sampai 20s. Saya run semua cases tidak ada yang terlewati.

      Comment by vladvamphire | January 12, 2012 | Reply

  4. pak vlad,
    saya nubie di pipeline. kira2 di mana/apa referensi untuk belajar hydrodinamik/wave mechanics ya? saya udah coba baca yongbai/boyun guo, tp tetep blom ngerti, terutama “arti fisik” dari parameter2 tsb.. maklum udah lama ninggalin mekflu/getaran mekanik:)..thanks be4 ya pak.

    rgds, nubie

    Comment by nubie | April 18, 2011 | Reply

  5. Hi Mas Vlad,

    Berguna sekali blog nya si Mas untuk beginners2 spt saya. Thank you dan appreciate banget buat effortnya untuk share knowledge di industri

    Saya masih pemula dalam OFFPIPE – sedang mengerjakan dynamic pipelay untuk pipeline dengan buoyancy tanks. According to my limited knowledge, dalam OFFPIPE ketika kita attach buoyancy tanks, hanya weight dan buoyancy yang diperhitungkan, tapi increase of hydrodynamic forces due to the buoyancy tanks tidak diperhitungkan. Apakah benar? Apakah benar seharusnya dengan adanya buoyancy tanks the pipeline will be more sensitive to current and waves? Jika iya bagaimana harusnya saya justify yah?

    Terima kasih buat englightment nya..

    Comment by Sylvana | April 29, 2011 | Reply

    • Sebenarnya kalo mau dmodelin dengan sebenar2nya memperhitungan gaya hidrodinamis juga bisa kok.. kan di offpipe kita bisa nentuin berapa area drag force nya.. dengan menetukan area itu pasti kita akan memperoleh efek hidroninamic nya… tp karena mungkin tanks nya hanya ada beberapa saja jadinya bisa dhitung dengan equivalent hidrodinamic force nya..

      Comment by vladvamphire | November 8, 2011 | Reply

  6. Menarik sekali mas,..
    Ingin menambahkan mas barangkali berguna. Bagi orang kapal yang pernah pake Orcaflex, kita bisa mengetahui pada detik ke-berapa terjadi gelombang untuk Largest Rise, Largest Fall, Highest Crest untuk profil spektrumnya, berdasarkan data gelombang (Hs dan Tp). Klo udah gitu aku cukup meng-capture nilai signifikan atau maksimal saja dan tdk harus run sampe 3 jam…hehe.
    Maju terus mas.

    Comment by Augene | June 1, 2011 | Reply

    • bukannya di api rp 2 sk, ada penjelasannya ya

      Comment by EP | June 30, 2011 | Reply

  7. [quote]Jadi, ketika kita ingin memodelkan dengan regular wave di OFFPIPE maka kita harus punya RAO based on regular wave. RAO ini bisa diperoleh dengan meng-convert RAO spectrum menjadi RAO regular wave. Dengan kata lain kita harus meng-regularkan RAO spectrum itu. Tapi berbahagialah kalian yang telah mempunyai 2 macam RAO, based on spectrum dan regular wave… Mantabs gan…![/quote]

    Maaf Pak, saya bingung dengan meng-convert RAO spectrum menjadi RAO regular wave. minta tolong di jelaskan lagi atau ada formula khusus untuk itu.
    terima kasih, salam

    Comment by EP | June 30, 2011 | Reply

    • Nah saya juga bingung kalo yang ini hehe.. karena kalo di kantor saya kebetulan kita selalu ngerjain pake RAO spectrum, nah tp di cabang lain mareka punya 2 data spectrum dan regular, dan kebetulan kalo saya sih tinggal makai aja datanya ga ikut2an ngitung hehe…

      Comment by vladvamphire | November 8, 2011 | Reply


Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: