Displacement

 

1. Light Displacement

Definisi:

Light Displacement adalah berat kapal dalam keadaan kosong, yaitu berat seluruh struktur kapal, mesin utama dan bantu, peralatan tetap di atas kapal, termasuk perlengkapan navigasi dan keselamatan, tetapi tanpa muatan, bahan bakar, air tawar, kru, dan perbekalan.

Penjelasan:

• Light displacement menunjukkan berat “murni” kapal itu sendiri.

• Nilai ini digunakan sebagai titik awal (baseline) dalam menghitung berat total kapal saat beroperasi penuh.

• Biasanya diperoleh dari data galangan kapal (shipbuilder’s data) dan tercantum dalam ship’s particulars.

Contoh:
Kapal dalam kondisi kosong memiliki berat total 8,500 ton → ini disebut Light Displacement.

2. Load Displacement

Definisi:

Load Displacement adalah berat total kapal saat berlayar penuh, yaitu termasuk berat kapal kosong (light displacement) ditambah semua muatan, bahan bakar, air tawar, stores, kru, dan perbekalan sampai draft maksimum (load line).

Penjelasan:

• Load displacement menggambarkan berat aktual kapal ketika siap berlayar.

• Merupakan nilai displacement maksimum yang diizinkan berdasarkan Load Line Certificate.

• Digunakan untuk menentukan Deadweight (DWT) dengan mengurangkan Light Displacement.

Rumus:

Deadweight (DWT) = Load Displacement − Light Displacement

Contoh:

Jika Load Displacement = 25,000 ton dan Light Displacement = 8,500 ton
→ Deadweight = 16,500 ton.

Keterkaitan dengan STCW Code Table A-II/1

Dalam STCW Code Table A-II/1, bagian “Ship stability and construction”, peserta didik diharapkan memiliki:

“Knowledge of principles relating to ship stability, including effect of density of sea water, displacement, trim, and stability data.”

Artinya, pemahaman tentang Light dan Load Displacement sangat penting karena menjadi dasar untuk:

• Menentukan berat total kapal pada kondisi tertentu,

• Menghitung Deadweight dan Trim,

• Menilai stabilitas kapal dalam berbagai kondisi muatan.

Definisi Deadweight (DWT)

Deadweight (DWT) adalah berat total beban yang dapat dibawa oleh kapal dari kondisi light displacement (kapal kosong) sampai kondisi load displacement (kapal penuh) pada draft maksimum yang diizinkan (load line).

Dengan kata lain, Deadweight menunjukkan kemampuan angkut kapal yang mencakup seluruh beban tambahan di atas berat kapal kosong.

Rumus Umum:

Deadweight (DWT) = Load Displacement − Light Displacement

Komponen Deadweight Termasuk:

Deadweight terdiri dari semua berat yang bukan bagian permanen dari kapal, yaitu:

1. Cargo (Muatan)

2. Fuel Oil (Bahan bakar)

3. Diesel Oil / Lubricating Oil

4. Fresh Water (Air tawar)

5. Ballast Water (Air ballast)

6. Provisions and Stores (Perbekalan dan perlengkapan)

7. Crew, Passengers and their effects (Awak kapal, penumpang, dan barang pribadi)

Semua komponen di atas menambah berat kapal dari kondisi light menjadi fully loaded.

Penjelasan Konseptual

• DWT menggambarkan kapasitas angkut efektif kapal.

• Besarnya DWT bergantung pada:

  • Ukuran kapal (Volume lambung bagian bawah garis air)

  • Densitas air laut (ρ)

  • Batas load line yang diizinkan (draft maksimum).

• DWT tidak termasuk berat kapal itu sendiri, tetapi hanya beban yang dapat ditambahkan hingga mencapai draft maksimum yang aman.

Contoh Perhitungan

Jika:

• Load Displacement = 25,000 ton

• Light Displacement = 8,500 ton

Maka:

Deadweight = 25,000 − 8,500 = 16,500 ton

Artinya, kapal dapat membawa total beban 16,500 ton, termasuk muatan, bahan bakar, air, perbekalan, dan kru.

Keterkaitan dengan STCW Code Table A-II/1

Dalam tabel kompetensi STCW A-II/1 (Operational Level) bagian “Ship stability and construction”, disebutkan bahwa perwira dek harus memiliki:

“Knowledge of principles relating to ship stability, including effect of density of sea water, displacement, deadweight, trim, and stability data.”

Artinya, seorang officer in charge of a navigational watch (OICNW) wajib memahami:

• Perbedaan antara displacement, deadweight, dan draft,

• Cara menghitung serta menggunakan data hydrostatik,

• Dampak perubahan muatan dan ballast terhadap trim dan stabilitas kapal.

1. Apa itu Deadweight Scale?

Deadweight Scale adalah diagram atau grafik yang menunjukkan hubungan antara draught kapal (sarat air) dengan Deadweight dan Displacement dalam air laut (ρ = 1.025 ton/m³).

• Sumbu horizontal biasanya menunjukkan draft (m atau ft).

• Sumbu vertikal menunjukkan Displacement atau Deadweight (ton).

• Garis atau kurva pada grafik membantu menentukan nilai Displacement dan Deadweight pada setiap draught.

Deadweight Scale biasanya tersedia di:

• Hydrostatic Particulars / Curves Book, atau

• Ship’s stability booklet yang disediakan oleh galangan kapal.

2. Cara Menggunakan Deadweight Scale

Langkah-langkah umum:

1. Baca draft rata-rata kapal (Mean Draught) dari hasil pengukuran di haluan, tengah, dan buritan.

2. Temukan nilai draught tersebut pada sumbu horizontal grafik Deadweight Scale.

3. Tarik garis vertikal ke atas sampai bertemu dengan kurva Deadweight/Displacement.

4. Baca nilai pada sumbu vertikal:

   • Nilai pertama: Displacement (berat total kapal)

   • Nilai kedua (atau selisih dengan Light Displacement): Deadweight (berat beban yang dibawa)

3. Contoh Praktis

Misalnya dari Deadweight Scale diketahui:

• Pada draft 6.0 m, Displacement = 9,000 ton

• Pada draft 8.5 m, Displacement = 14,000 ton

• Light Displacement = 7,500 ton

Maka:

• Deadweight pada draft 6.0 m:
  DWT = 9,000 − 7,500 = 1,500 ton

• Deadweight pada draft 8.5 m:
  DWT = 14,000 − 7,500 = 6,500 ton

Artinya, pada draft yang lebih dalam, kapal membawa beban lebih besar (deadweight meningkat).

4. Keterkaitan dengan STCW Code Table A-II/1

Dalam STCW Table A-II/1, di bawah elemen:

“Ship stability and construction” kemampuan yang harus dimiliki oleh perwira dek, yaitu: Uses a deadweight scale to find the deadweight and displacement of a ship at various draughts in seawater.

Maknanya:
Seorang Officer in Charge of a Navigational Watch (OICNW) harus mampu membaca dan menafsirkan grafik atau tabel hydrostatik untuk:

• Menentukan displacement aktual kapal,

• Menentukan deadweight pada kondisi muatan tertentu, dan

• Memahami perubahan draft akibat penambahan atau pengurangan berat kapal.

Kemampuan ini sangat penting dalam:

• Perhitungan draft survey,

• Perencanaan pemuatan dan ballast,

• Menjaga stabilitas dan trim kapal sesuai batas keselamatan.

Definisi TPC (Tonnes per Centimetre Immersion)

Tonnes per Centimetre Immersion (TPC) adalah: Berat (dalam ton) yang diperlukan untuk menenggelamkan atau mengapungkan kapal 1 sentimeter di air laut (dengan densitas 1.025 ton/m³), pada kondisi draft tertentu.

Dengan kata lain, TPC menunjukkan sensitivitas perubahan draft terhadap perubahan berat kapal.

Makna Praktis

• Jika suatu kapal memiliki TPC = 20 ton/cm, artinya setiap penambahan atau pengurangan berat 20 ton akan menyebabkan draft kapal berubah 1 cm.

• Nilai TPC tidak selalu tetap — nilainya berubah sesuai draft karena bentuk lambung kapal (waterplane area) berubah pada kedalaman berbeda.

Rumus Umum TPC

• Aw​ = Luas bidang garis air (waterplane area) dalam m²

• $ρ$ = Densitas air (1.025 ton/m³ untuk air laut)

• 100 = Konversi dari meter ke sentimeter

Contoh Perhitungan

Misalnya:

• Luas bidang garis air (Aw) = 1,950 m²

• Densitas air laut = 1.025 ton/m³

Artinya, untuk setiap penambahan muatan 20 ton, draft kapal akan bertambah 1 cm di air laut.

Hubungan TPC dengan Displacement

• Displacement adalah berat total kapal pada draft tertentu.

• TPC adalah laju perubahan displacement terhadap draft (kemiringan kurva displacement).

• Dengan TPC, kita dapat memperkirakan perubahan draft akibat perubahan berat tanpa melihat kurva hydrostatik penuh.

Contoh:
Jika kapal pada draft 8.0 m memiliki TPC = 22 ton/cm, dan kapal menambah muatan 110 ton:

→ Draft kapal bertambah menjadi 8.05 m.

Faktor yang Mempengaruhi TPC

1. Luas bidang garis air (Aw): semakin besar Aw, semakin besar TPC.

2. Bentuk lambung kapal: kapal dengan dasar datar memiliki TPC lebih tinggi dibanding kapal ramping.

3. Densitas air: TPC sedikit menurun di air tawar karena densitas lebih kecil (ρ = 1.000).

Rumus koreksi untuk air tawar:

Keterkaitan dengan STCW Code Table A-II/1

Dalam STCW Table A-II/1, pada kolom “Ship Stability and Construction”, salah satu kemampuan yang diharapkan adalah:

“Understands and applies hydrostatic data, including the use of curves or tables of displacement, deadweight, TPC, MCTC, and other stability information.”

Artinya, seorang Officer in Charge of a Navigational Watch (OICNW) harus mampu:

• Memahami arti dan fungsi TPC,

• Menggunakan tabel atau kurva hydrostatik untuk menentukan nilai TPC pada draft tertentu,

• Menghitung perubahan draft akibat penambahan atau pengurangan berat, dan

• Menerapkan konsep ini dalam trim and stability calculations.

1. Alasan Mengapa TPC Berubah pada Setiap Draught

Nilai TPC berubah-ubah karena luas bidang garis air kapal (Aw) berubah setiap kali draft (kedalaman sarat) berubah.
Perubahan ini disebabkan oleh bentuk lambung kapal yang tidak seragam dari atas ke bawah.

Penjelasan:

• Pada draft kecil (kapal ringan):

  • Hanya bagian bawah lambung (yang sempit) yang terendam.

  • Luas bidang garis air (Aw) kecil, sehingga TPC kecil.

  • Artinya, sedikit berat saja sudah cukup untuk menambah draft 1 cm.

• Pada draft besar (kapal sarat):

• Bagian lambung kapal yang lebih lebar ikut terendam.

• Luas bidang garis air (Aw) lebih besar, sehingga TPC lebih besar.

• Artinya, diperlukan berat lebih besar untuk menambah draft 1 cm.

2. Faktor Tambahan yang Mempengaruhi Perubahan TPC

Selain bentuk lambung, perubahan TPC juga dapat dipengaruhi oleh:

1. Trim kapal – bila kapal tidak sejajar air (trim by head atau stern), maka luas bidang air berubah.

2. Kerapatan air (density) – TPC sedikit menurun di air tawar karena densitas lebih rendah.

3. Deformasi lambung (hogging/sagging) – walaupun kecil, bisa memengaruhi hasil perhitungan aktual.

1. Apa itu Deadweight Scale

Deadweight Scale adalah grafik atau tabel yang menunjukkan hubungan antara draught kapal (m) dengan nilai-nilai hidrostatis penting seperti:

• Displacement (ton)

• Deadweight (ton)

• TPC (ton/cm)

• MCTC (Moment to Change Trim by 1 cm)

• Luas bidang garis air (Aw)

Data ini biasanya disediakan oleh galangan kapal dan terdapat dalam Hydrostatic Curves Book atau Ship’s Stability Booklet.

2. Cara Menggunakan Deadweight Scale untuk Mendapatkan TPC

Langkah-langkah umum:

1. Baca draft rata-rata kapal (mean draught) dari pengukuran di haluan, tengah, dan buritan.

2. Temukan nilai draft tersebut pada sumbu horizontal (jika menggunakan grafik) atau kolom “Draft” (jika menggunakan tabel hydrostatik).

3. Lihat baris atau garis data yang sesuai, kemudian baca nilai TPC (ton/cm) yang tercantum.

4. Gunakan nilai TPC tersebut untuk menghitung perubahan draft bila ada perubahan berat kapal.

3. Fungsi Penggunaan Nilai TPC dari Deadweight Scale

Mengetahui TPC dari deadweight scale memungkinkan perwira dek untuk:

• Menghitung perubahan draft akibat penambahan/pengurangan berat (misal saat muat atau ballast).

• Memprediksi draft akhir kapal setelah pemuatan.

• Melakukan perhitungan draft survey dengan akurat.

• Menilai stabilitas dan trim kapal sebelum berlayar.

Mean Draught (Sarat Rata-Rata)

Mean draught adalah rata-rata dari sarat di haluan, tengah, dan buritan.

Perubahan mean draught menggambarkan berapa besar kapal naik atau turun secara keseluruhan akibat perubahan berat.

Konsep Perubahan Draft

Jika suatu berat (massa) ditambahkan ke kapal, maka kapal akan tenggelam lebih dalam (draft bertambah).
Sebaliknya, jika berat dibuang atau dibongkar, maka kapal akan naik (draft berkurang).

Besarnya perubahan mean draught dapat dihitung menggunakan nilai TPC yang diperoleh dari deadweight scale.

Rumus Perubahan Mean Draught

• Jika berat dimuat → tambahkan nilai perubahan draft.

• Jika berat dibongkar → kurangi nilai perubahan draft.

Langkah-langkah Penggunaan TPC dari Deadweight Scale

1. Tentukan draught awal kapal sebelum pemuatan/pembongkaran.

2. Dapatkan nilai TPC pada draught tersebut dari Deadweight Scale atau tabel hydrostatik.

3. Catat berat muatan yang akan dimuat atau dibongkar (dalam ton).

4. Gunakan rumus untuk menghitung perubahan mean draught.

5. Sesuaikan draught akhir:

   • Tambahkan hasilnya jika berat dimuat.

   • Kurangkan hasilnya jika berat dibongkar.

Contoh Perhitungan

Misalnya:

• Draft awal kapal = 7.00 m

• Nilai TPC (dari deadweight scale) = 18.0 ton/cm

• Berat muatan dimuat = 360 ton

Maka perubahan mean draught:

• Draft akhir = 7.00 m + 0.20 m = 7.20 m

Kapal akan tenggelam lebih dalam 20 cm setelah dimuat 360 ton.

1. Konsep Dasar

Kapal akan tenggelam lebih dalam ketika muatannya bertambah, dan naik ke permukaan ketika muatan dikurangi. Hubungan antara berat dan perubahan sarat ditentukan oleh TPC.

Rumus Umum

Berat muatan (ton) = TPC × Perubahan sarat (cm) atau dalam satuan meter:
Berat muatan (ton) = TPC × Perubahan sarat (m)

2. Langkah-langkah Menghitung

1. Tentukan sarat awal dan sarat yang diinginkan (required draught).
   Hitung perubahan sarat (selisih dalam cm).

2. Peroleh nilai TPC pada sarat awal dari tabel hydrostatik atau deadweight scale.

3. Gunakan rumus di atas untuk menghitung berapa berat muatan yang harus dimuat atau dibongkar.

4. Tentukan arah perubahan:

   • Jika sarat harus bertambah → muatan ditambah (loaded)

   • Jika sarat harus berkurang → muatan dikurangi (discharged)

3. Contoh Perhitungan

Misalnya:

• Draft awal = 7.20 m

• Draft yang diinginkan = 7.50 m

• Maka perubahan sarat = 30 cm

• TPC pada draft tersebut = 20 ton/cm

• Berat muatan = 20 × 30 = 600 ton

Artinya: kapal harus menambah muatan 600 ton agar sarat bertambah dari 7.20 m menjadi 7.50 m.

Contoh lain (discharging):

• Draft awal = 8.00 m

• Draft yang diinginkan = 7.80 m

• Perubahan sarat = 20 cm

• TPC = 22 ton/cm

• Berat muatan dibongkar = 22 × 20 = 440 ton

Jadi, kapal harus membongkar 440 ton muatan agar sarat turun 20 cm.

4. Hal yang Perlu Diperhatikan

1. TPC berubah sesuai sarat (draught) karena bentuk lambung kapal berubah terhadap air.
   Oleh karena itu, nilai TPC harus diambil pada sarat yang mendekati kondisi aktual.

2. Gunakan densitas air yang sesuai:

   • Air laut: ρ = 1.025

   • Air tawar: ρ = 1.000 (jika di air tawar, nilai TPC sedikit lebih kecil).

3. Perubahan trim dapat terjadi jika muatan tidak dimuat di tengah kapal (LCG ≠ LCF), namun untuk perhitungan awal, asumsi trim tetap (even keel) dapat digunakan.

Referensi 

• STCW Code Table A-II/1