Permesinan Kapal

Kapal adalah alat transportasi di laut dan perairan lain seperti sungai dan danau. Fungsi utamanya adalah mengangkut barang dan penumpang. Namun banyak jenis kapal yang dibuat bukan untuk mengangkut muatan, seperti kapal perang, kapal ikan, kapal pesiar (yacht) dan lain-lain. Beberapa abad silam, kapal di laut hanya digerakkan dengan tenaga manusia (dayung) dan angin. Seiring dengan perkembangan teknologi, kecuali untuk olah raga, kapal yang didayung dengan tenaga manusia dan yang didorong angin, sudah jarang digunakan. Mesin telah menjadi pengganti tenaga penggerak kapal yang sangat efektif, dan mesin penggerak kapal semakin berkembang seiring kemajuan teknologi. Kapal bukan saja semakin cepat, tetapi juga semakin besar dan fungsinya semakin bervariasi.

Sampai dengan abad XVIII, kapal hanya digerakkan dengan kekuatan angin. Mesin untuk menggerakkan kapal baru mulai sejak ditemukannya mesin uap oleh James Watt. (1736 – 1819). Beliau bukan saja menemukan mesin uap, tetapi yang sangat penting adalah, sejak saat itu para ahli tehnik menjadi sadar bahwa panas adalah salah satu bentuk energi. Perkembangan, bahkan revolusi tehnologi yang sekarang demikian menakjubkan, diawali dengan penemuan ini. Uap yang bentuknya gas dan lebih ringan, ternyata menyimpan energi yang demikian besar sehingga mampu menghasilkan tenaga yang sangat besar.

Energi panas yang “ditemukan” James Watt berkembang terus, dan kemudian muncul berbagai jenis mesin yang menghasilkan tenaga lebih besar yang juga memanfaatkan energi panas. Mesin-mesin Diesel, Otto, kemudian turbin uap, telah menggantikan mesin uap dengan semakin efisiennya energi panas yang digunakan. Penemuan listrik, magnit, elektronika dan bahan-bahan yang lebih baik ikut meningkatkan perubahan dunia sehingga menjadi semakin maju dan menakjubkan. Roket yang dapat mengirimkan manusia pertama ke bulan menggunakan panas sebagai energinya, demikian juga satelit-satelit dapat “dipasang” diluar angkasa adalah berkat energi ini. Ribuan tahun umur bumi, tidak ada perkembangan yang berarti dalam kehidupan manusia. Namun, dunia menjadi sangat berubah dalam kurun waktu hanya 300 tahun sejak penemuan ini.

Segalanya menjadi semakin besar (gedung, kapal), semakin banyak (produksi), semakin tinggi (bangunan), semakin mudah (komunikasi), semakin cepat (kendaraan), semakin nyaman (Aircon), dan lain-lain. Pertanyaan sampingannya, apakah hal ini membuat manusia menjadi semakin baik, semakin bahagia, dan/atau semakin aman?

Walaupun pada dasarnya kapal adalah alat angkut seperti halnya dengan mobil dan pesawat terbang, tetapi kapal mempunyai kekhususan dan perbedaan yang sangat mendasar dibandingkan dengan alat-alat angkut lain.

Pertama, kapal selalu berada di air, dimanapun dan dalam kegiatan apapun, dimana selalu ada kemungkinan terjadi kecelakaan seperti tenggelam. Walaupun dalam keadaan diam di suatu pelabuhan, kapal tetap berada di air. Berbeda dengan pesawat terbang yang hanya beberapa jam berada diudara, dan selalu akan kembali ke daratan. Belum lagi jika harus berhadapan dengan cuaca buruk.

Kedua, lautan diseluruh dunia adalah satu kawasan yang saling terhubung, dan menjadi bagian dari hampir semua negara. Disini berarti, terdapat hukum internasional yang harus dipatuhi karena kapal dapat berada dimanapun.

Ketiga, diatas kapal harus selalu ada orang, di kapal berukuran kecil sekurang-kurangnya terdapat sepuluh orang sebagai awak kapal dan untuk kapal berukuran sedang mencapai dua puluh hingga lima puluh orang. Bahkan dikapal penumpang dan kapal angkatan laut yang relatip lebih besar, awak kapalnya mencapai ribuan orang. Ini berarti diatas kapal ada masyarakat tersendiri, ada kehidupan yang harus ditunjang dengan fasilitas kehidupan yang memadai.

Konsekuensi dari kekhususan tersebut, disamping untuk mengoperasikan kapal, dikapal harus ada fasilitas-fasilitas tertentu. Fasilitas yang sangat penting antara lain fasilitas operasi kapal dan penunjang hidup manusia diatas kapal. Semua fasilitas ini memerlukan “mesin” atau peralatan-peralatan khusus yang harus ada di kapal. Sebagai analog, setiap rumah tangga memerlukan energi listrik yang bisa diperoleh dari pusat tenaga listrik, di Indonesia dikelola oleh PLN. Di kapal, energi listrik harus diadakan sendiri, karena sewaktu di laut kapal tidak mungkin memperolehnya dari PLN. Semua fasilitas yang dibutuhkan termasuk ruangan penyimpan kebutuhan operasi kapal seperti tangki-tangki untuk menyimpan berbagai zat cair yang diperlukan (air tawar, bahan bakar, bahan pelumas, dll).

Permesinan kapal cukup komplek, dan untuk mengoperasikannya, perlu pengetahuan dan keterampilan diberbagai bidang keilmuan seperti permesinan, listrik, instrumentasi, teknologi bahan dan lain-lain. Semua pengetahuan tersebut masih harus ditunjang dengan berbagai pengetahuan manajerial dan sosial, termasuk kepemimpinan dan hukum laut nasional maupun internasional. Yang juga harus diperhitungkan, menyangkut keselamatan dan pencegahan pencemaran laut yang harus benar-benar dipahami agar tidak menambah kesulitan dalam pengoperasian kapal.

Seperti halnya kapal dengan sistem lambungnya, semua permesinan dan instalasi yang ada dikapal juga harus memenuhi persyaratan kelas (Klasifikasi) yang menjadi salah satu penentu, apakah kapal tersebut dapat dikategorikan “laik laut”. Walaupun pada dasarnya mesin-mesin kapal sama dengan mesin didarat, namun dalam hal-hal tertentu mesin-mesin kapal harus memenuhi persyaratan yang sangat berbeda. Diantaranya, masalah bahan yang digunakan dikapal, berkaitan dengan kekuatan dan keselamatan. Bahan yang digunakan dikapal, bukan saja harus kuat dan tahan korosi, tetapi juga harus tahan goncangan / getaran. Sebagai contoh, pipa dikapal harus dari baja galvanis, pipa PVC tidak boleh digunakan. Isolasi kabel listrik minimal harus berlapis tiga dengan ketebalan tertentu dengan bahan yang kuat dan tahan air, dan lain-lain.

Dengan memahami permesinan kapal ini, diharapkan mereka yang berkepentingan dengan kapal, memiliki cukup pemahaman secara memadai. Bukan saja sebagai apresiasi terhadap para pelaksana dilapangan atau dikapal, tetapi sedikit banyak memiliki kehati-hatian dalam menentukan suatu desain atau pilihan sistem serta bahan yang akan digunakan. Di kapal, tanggungjawab pelaksana bukan hanya dalam hal operasi dan perawatan atau perbaikan. Masalah keselamatan dan terpeliharanya lingkungan laut adalah hal-hal yang dalam kondisi tertentu harus diprioritaskan. Baik desainer maupun para pengelola / pemilik kapal harus ikut dan bersama-sama menyadari bahwa keselamatan bukan hanya harus di-nomersatu-kan (safety first), tetapi harus dibudayakan safety culture).

ISTILAH PERMESINAN KAPAL

Kamar Mesin (Engine Room), suatu ruangan khusus dikapal yang didalamnya dipasang mesin-mesin yang dibutuhkan untuk operasi kapal (menjalankan kapal/berlayar) serta muatannya (muat dan bongkar), termasuk untuk penunjang kehidupan awak kapal dan orang-orang lain diatas kapal.

Ruang Kontrol Mesin (Engine Control Room), salah satu ruangan didalam kamar mesin dimana semua alat-alat kontrol mesin-mesin yang beroperasi dipasang, termasuk sistem kontrol energi listrik, agar pengawasan terhadap mesin-mesin lebih efektif dan efisien.

Mesin Induk (Main Propulsion Engine), suatu instalasi mesin yang terdiri dari berbagai unit/sistem pendukung dan berfungsi untuk menghasilkan daya dorong terhadap kapal, sehingga kapal dapat berjalan maju atau mundur.

Mesin-mesin Bantu (Auxiliary Engines), unit-unit dan instalasi-instalasi permesinan yang dibutuhkan untuk membantu pengoperasian kapal, termasuk untuk mesin induk, operasi muatan, pengemudian, navigasi dll., termasuk, tetapi tidak terbatas pada mesin-mesin dibawah ini.

Mesin Generator (Generator Engine), suatu instalasi mesin / unit penggerak generator atau pembangkit tenaga listrik, merupakan salah satu mesin bantu yang paling penting dikapal untuk menghasilkan tenaga / energi listrik. Jenis mesin ini biasanya mesin Diesel, kecuali dikapal yang menggunakan uap sebagai energi panasnya, mesin ini digerakkan dengan turbin uap.

Generator, bagian yang menjadi satu dengan mesin generator yang mampu membangkitkan energi atau arus listrik yang dibutuhkan untuk operasi kapal seperti menjalankan motor-motor listrik untuk mesin kemudi, pompa, kompresor udara, dll., serta untuk penerangan, pemanas, dll.,

Pompa-pompa (Pumps), alat untuk memindahkan zat cair seperti air tawar, air laut, bahan bakar dan lain-lain, yang biasanya dilengkapi dengan sistem perpipaan, termasuk katup isap, katup tekan dan katup-katup lain, saringan, tangki-tangki, alat-alat pengaman dll. Jenis-jenis pompa a.l.:
Pompa Pendingin Air Tawar (Fresh Water Cooling Pump), untuk memindahkan sekaligus men-sirkulasikan air tawar melalui berbagai sistem pipa-pipa, pendingin (cooler), tangki ekspansi, berbagai katup, saringan dan lain-lain, berfungsi untuk mendinginkan blok silinder/badan mesin penggerak akibat terjadinya pembakaran didalam silinder mesin.
Pompa Pendingin Air Laut (Sea Water Cooling Pump), yang mengisap air laut diluar kapal dan mensirkulasikannya untuk mendinginkan air tawar, minyak lumas dan lain-lain agar temperaturnya tetap pada temperatur yang dikehendaki. Setelah digunakan, air laut ini kembali dibuang ke laut.
Pompa Servis Umum (General Service Pump), unit pemindah air laut yang mempunyai fungsi ganda, artinya bisa digunakan untuk berbagai keperluan seperti pendingin air tawar, minyak lumas, juga untuk mengalirkan air laut untuk pemadaman kebakaran, dan lain-lain.
Pompa Minyak Lumas (Lube Oil Pump), unit pemindah minyak lumas yang dibutuhkan untuk melumasi bagian-bagian mesin yang saling bergesekan, sekaligus menyerap panas yang ditimbulkan akibat gesekan tersebut. Minyak lumas ini disirkulasikan melalui unit pendingin agar temperatur tidak melebihi ketentuan.
Pompa Bahan Bakar (Fuel Oil Pump), terdiri dari berbagai unit, misalnya pompa transfer untuk memindahkan bahan bakar dari satu tangki ke tangki lain, atau pompa booster untuk mengalirkan bahan bakar ke unit-unit separator, dan/atau ke mesin-mesin dimana bahan bakar ini akan dibakar didalam silinder.
Pompa Ballast (Ballast pump), pompa yang digunakan untuk mengisi dan mengosongkan air laut ke dan dari tangki-tangki balas di kapal. Tangki-tangki ini dimaksudkan untuk menyeimbangkan kapal agar tegak dan tidak miring, atau untuk memperbaiki stabilitas kapal agar nilai GM-nya tetap positif, terutama sewaktu kapal dalam pelayaran tanpa muatan.
Pompa Got (Bilge Pump), salah satu pompa yang fungsinya untuk membuang air berminyak (oily water) yang ada di got (bilge) kamar mesin. Pompa ini harus dilengkapi unit separator air berminyak (oily water separator), agar cairan yang dibuang kelaut mengandung minyak tidak lebih dari 15 ppm.
Pompa Sanitair (sanitary pump), baik untuk air tawar maupun air laut, yaitu pompa untuk menyalurkan air tawar maupun air laut ke sistem sanitair kapal, yaitu ke kamar-kamar mandi dan WC.

Kompresor Udara (Air Compressor), unit yang berfungsi menyediakan udara dengan tekanan tertentu, biasanya antara 20 – 30 bar) untuk berbagai kebutuhan, terutama untuk start mesin induk.

Botol Udara (air bottle), unit penyimpan udara bertekanan tinggi

Mesin Pendingin (Refrigerator), suatu instalasi permesinan yang terdiri dari kompresor, pendingin media pendingin, kondensor, katup ekspansi, evaporator dan lainlain, yang ditujukan untuk mendinginkan satu ruangan atau lebih ruangan untuk menyimpan bahan makanan diatas kapal.

Mesin Tata Udara, suatu instalasi permesinan seperti halnya mesin pendingin, tetapi tujuannya mendinginkan ruangan-ruangan seperti salon, kabin-kabin awak kapal, dll., agar suhunya rendah dan nyaman


Pemindah Panas (Heat Exchanger), terdiri dari:
Pendingin (Cooler) untuk Udara, Air Tawar, Minyak Lumas, dll., yaitu unit yang berfungsi menurunkan temperatur suatu zat yang menjadi akibat operasi mesin, agar temperaturnya konstan dan tidak melebihi ketentuan. Di unit ini selalu ada zat yang akan didinginkan dan zat atau media pendingin yang biasanya terdiri dari air laut.
Pemanas (Heater) untuk Bahan Bakar, Minyak Lumas, Air Tawar, dll., yaitu peralatan untuk memanaskan suatu zat, misalnya bahan bakar agar kekentalannya turun, atauk memanaskan ruangan dimusin dingin, dll.
Kondensor (Condenser), yang pada dasarnya berfungsi untuk merubah bentuk zat dari uap atau gas menjadi bentuk cair. Unit ini biasanya terdapat pada turbin uap dan mesin pendingin.

Ketel Uap (Steam Boiler), instalasi yang berfungsi untuk merubah air (tawar) menjadi uap yang mem[unyai tekanan lebih dari 1 bar. Uap ini digunakan untuk berbagai kebutuhan seperti menjalankan mesin atau turbin uap, media pemanas berbagai zat atau ruangan-ruangan akomodasi diwaktu musin dingin atau didaerah dingin. Bahkan sering digunakan didapur untuk keperluan berbagai alat pemanas makanan / minuman.
Ketel Gas Buang (Exhaust Gas Boiler), yang terdapat pada kapal-kapal yang menggunakan mesin Diesel sebagai mesin induknya. Sewaktu mesin induk jalan, untuk menghemat bahan bakar, maka pemanasan air untuk dijadikan uap dilakukan dengan memanfaatkan panas gas buang mesin induk yang tidak terpakai lagi.

Mesin-mesin Dek (Deck Machineries), unit-unit atau instalasi permesinan yang dibutuhkan untuk operasi kapal, termasuk sewaktu berlayar dilaut, maupun selama operasi muatan di pelabuhan. Unit-unit ini dioperasikan oleh awak kapal bagian dek, namun perawatan dan perbaikannya dibawah tanggung jawab awak kapal mesin.
Mesin Kemudi (Steering Gear), instalasi penggerak daun kemudi untuk merubah arah / haluan kapal. Unit mesinnya terletak diburitan, diatas batang kemudi, namun dapat dioperasikan dari anjungan melalui unit telemotor.
Mesin Jangkar (Windlass), unit mesin yang berada dihaluan kapal, untuk menurunkan dan menaikkan jangkar sewaktu berlabuh diluar pelabuhan.
Mesin Kapstan (Penarik tali tambat), unit yang dibutuhkan untuk menggulung dan/atau mengulur tali tambat, sewaktu kapal akan sandar atau lepas dari dermaga.
Mesin Pengangkat Muatan (Crane), unit-unit mesin untuk mengangkat muatan keatas kapal dan memasukkannya kedalam palka (ruang muat kapal) atau menaikkan muatan jika akan dibongkar ke dermaga.

Pembangkit Air Tawar (Fresh Water Generator), suatu unit pembangkit air tawar, atau merubah air laut menjadi air tawar dengan cara menguapkan air laut kemudian diembunkan sehingga menjadi air tawar.

Pemisah Zat Cair (Separator), terdiri dari:
Pemisah Bahan Bakar (Fuel Oil Separator), suatu unit permesinan yang gunanya untuk memisahkan bahan bakar dengan zat-zat lain, terutama air dan endapan-endapan yang terkandung didalam bahan bakar sehingga bahan bakar yang akan disuplai ke mesin tetap murni dan bersih.
Pemisah Minyak Pelumas (Lube Oil separator), unit pemisah minyak lumas, biasanya hanya untuk minyak lumas mesin induk, agar terpisah dari air dan kotoran-kotoran lain, sehingga kualitas minyak lumas tetap terjaga.
Pemurni Bahan Bakar (Purifier), hampir sama dengan separator bahan bakar, tetapi disini fungsinya untuk memisahkan bahan bakar dengan air dan zat-zat lain yang tidak diinginkan.
Penjernih (Clarifier) untuk bahan bakar, yang fungsinya hampir sama dengan separator, hanya disini bahan bakar akan dijernihkan dan dipisahkan dari endapan-endapan atau lumpur-lumpur yang belum dapat dipisahkan oleh purifier. Biasanya unit ini dipasang seri dengan purifier untuk menghasilkan bahan bakar yang benar-benar murni dan jernih.

Separator Air Berminyak (Oily Water Separator), untuk memisahkan air got kamar mesin dari kandungan minyak akibat kebocoran minyak yang jatuh ke got kamar mesin. Sesuai peraturan MARPOL, air yang dibuang ke laut tidak boleh mengandung minyak lebih dari 15 ppm.

Pembakar (Incinerator), suatu unit yang digunakan untuk membakar sampah-sampah dan minyak-minyak kotor yang tidak boleh dibuang ke laut sesuai peraturan yang tercantum didalam MARPOL.
Instalasi Pembuang Kotoran (Sewage Plant), digunakan untuk menampung dan kemudian membuang ke laut, kotoran-kotoran manusia setelah diberi bahan penetral.
Main Switch Board (Papan Penghubung Induk), suatu unit sistem listrik kapal yang biasanya dipasang di ruang kontrol, dimana arus listrik dari setiap generator dikontrol dan didistribusikan keseluruh bagian kapal yang perlu melalui papan-papan distribusi.
Distribution Board (Papan Distribusi), bagian sistem distribusi dari main switchboard yang ditempatkan diberbagai lokasi untuk memudahkan kontrol pemakaian arus listrik. Dari sini arus listrik didistribusikan lagi ke unit-unit yang memerlukan melalui kotak-kotak distributor.
Distribution Box (Kotak Distribusi), bagian dari papan distribusi, biasanya dilengkapi dengan switch-switch untuk starter jika arus listriknya digunakan untuk menjalankan motor listrik.

Motor Listrik (Electric Motor), suatu unit penggerak dengan energi listrik untuk menggerakkan alat-alat tertentu seperti pompa, kompresor, separator dan lain-lain.


Mesin-mesin Darurat (Emergency Engines)
Generator Darurat (Emergency Generator), yang digunakan jika tiba-tiba terjadi “black-out) akibat tidak berfungsinya generator. Generator ini bekerja secara otomatis atau manual atau dapat juga digantikan dengan sistem baterei (accumulator) yang bekerja secara otomatis. Generator darurat dapat distart dengan tangan atau dengan baterei.
Kompresor Udara Darurat (Emergency Air Compressor), yang akan difungsikan jika kompresor udara rusak dan tidak dapat difungsikan karena tidak ada arus listrik yang menggerakkan motornya. Kompresor ini dijalankan dengan mesin tersendiri dan dapat distart dengan tangan.