Analisa Kavitasi Pada Back Loading Pump di PT. Pertamina (Persero) Terminal Transit

BBM Teluk Kabung

(Sepriadi)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Penyaluran BBM oleh PT. Pertamina (Persero) Terminal Transit BBM Teluk

Kabung kepada konsumen menggunakan sarana/fasilitas antara lain :

1. Mobil tanki (Loading Truck).

Mobil tanki ini digunakan untuk penyaluran BBM ke SPBU (Stasiun Pengisian Bahan

Bakar Umum), industri-industri wilayah Sumatra Barat, konsinyasi/hubungan ke

wilayah UPms (Unit Pemasaran) II, dan konsumen industri daerah Riau.

2. Kapal tanker (Back Loading Ship)

Kapal tanker ini digunakan untuk penyaluran BBM ke Sibolga, Meulaboh, Kreung

Raya, Gunung Sitoli dan Bengkulu.

Dalam pelayanan konsumen PT. Pertamina (Persero) Terminal Transit BBM Teluk

Kabung sangat memperhatikan kepuasan konsumennya melalui komitmen perusahaan

yaitu 5T “Tepat Mutu, Tepat Jumlah, Tepat waktu, Tepat Tujuan dan Tepat Keamanan”.

Maka dari itu perusahaan sangat memperhatikan peralatan-peralatan yang digunakan untuk

penyaluran BBM siap pakai, sehingga kepuasan pemegang saham, pelanggan, pekerja dan

masyarakat tetap terjaga.

Salah satu peralatan yang digunakan dalam penyaluran BBM tersebut adalah

menggunakan pompa sentrifugal yang digerakan dengan motor listrik. Pompa ini

digunakan untuk mengisap bahan bakar minyak (premium, solar, kerosin dan avtur) dari

tanki persedian/tanki timbun dan mendorongnya menuju marine loading arm/nozzle

(lampiran 1) yang terdapat di dermaga serta pada filling Shed (lampiran 2) di 16 titik

pengisian BBM.

Dalam penyaluran BBM ke kapal tanker terdapat permasalahan kerusakan,

sehingga pemindahan BBM dari tanki timbun ke kapal tanker tersebut mengalami

gangguan dan hambatan. Kerusakan ini terjadi pada bantalan poros pompa yang

mengalami getaran yang berlebihan, akibat dari pompa yang dioperasikan dalam keadaan

impeller pompa yang tidak seimbang karena impeller mengalami keausan. Hasil

pengamatan dilapangan menyimpulkan bahwa keausan yang terjadi pada impeller

disebabkan oleh pompa beroperasi dalam keadaan berkavitasi. Karena kavitasi sangat

merugikan, yaitu mengakibatkan turunnya kinerja pompa timbulnya getaran serta rusaknya

material pompa, maka gejala ini harus dicegah.

Melihat kondisi ini, penulis mengangkat judul “Analisa Kavitasi Pada Back

Loading Pump di PT. Pertamina (Persero) Terminal Transit BBM Teluk Kabung”.

Berdasarkan data pengamatan yang diperoleh, akan dapat disimpulkan analisa pencegahan

dan alternatif penyelesaian untuk mengurangi tingkat kerusakan dari pompa tersebut.

Sehingga, diharapkan dengan adanya hasil pangamatan ini, akan dapat meningkatkan

kinerja dari pompa sebagai unit penyaluran BBM ke konsumen sehingga tepat mutu, tepat

jumlah, tepat waktu, tepat tujuan dan tepat keamanan.

1.2 Maksud dan Tujuan Pelaksanaan Kerja Praktek

1.2.1 Tujuan Umum

Kerja praktek adalah salah satu mata kuliah wajib 1 sks bagi mahasiswa (ITP)

dalam menyelesaikan pendidikan. Program Strata 1 (S1).

Pelaksanaan kerja praktek nantinya memberikan kesempatan kepada mahasiswa

mengenal dunia kerja sehingga dapat melakukan sebuah penelitian kecil yang ada

dilapangan dan dapat menerapkan atau mengaplikasikan langsung ilmu pengetahuan yang

didapat di kampus. Kerja praktek ini dilaksanakan dengan mengirim mahasiswa ke suatu

perusahaan atau industri yang telah ditentukan oleh mahasiswa tersebut dan

dikoordinasikan oleh ketua jurusan sesuai dengan bidang dan jurusannya masing-masing.

Dengan demikian tujuan secara umum dari kerja praktek ini antara lain :

1. Dapat melihat dan mengenal langsung keadaan sebenarnya dari suatu perusahaan yang

berhubungan dengan pelaksanaan kerja praktek.

2. Dapat melihat secara langsung cara-cara melakukan suatu pekerjaan dari karyawan

yang terampil sesuai dengan bidangnya masing-masing.

3. Dapat melihat dan mencoba secara langsung cara-cara memperbaiki alat-alat,

menggunakan suatu alat, serta menggunakan alat keselamatan kerja yang ada di

perusahaan tersebut.

1.2.2 Tujuan Khusus

Setelah melaksanakan kerja praktek, mahasiswa di wajibkan membuat laporan

tertulis kerja praktek yang telah dilaksanakan. Hal ini bertujuan antara lain :

1. Menganalisa penyebab kavitasi pada pompa penyaluran BBM ke kapal tanker (Back

Loading) di PT. Pertamina (Persero) Terminal Transit BBM Teluk Kabung.

2. Mencari alternatif penyelesaian masalah/solusi untuk pencegahan kavitasi pada pompa

penyaluran BBM ke kapal tanker (Back Loading) di PT. Pertamina (Persero) Terminal

Transit BBM Teluk Kabung.

1.3 Batasan Masalah

Agar penulisan laporan ini lebih terarah, maka batasan masalah penulisan ini adalah

analisa kavitasi di sisi hisap pompa berdasarkan instalasi yang tersedia di lapangan seperti

pada analisa Tinggi Tekan Hisap (Net Positive Suction Head, NPSH).

BAB II

PT. PERTAMINA (PERSERO)

TERMINAL TRANSIT BBM TELUK KABUNG

2.1 Sejarah Umum Terminal Transit BBM Teluk Kabung

Dalam melaksanakan kegiatan pengangkutan bahan bakar minyak mulai dari kilang

hingga ke konsumen/masyarakat menggunakan sarana seperti, pipa-pipa peyaluran, kapal

tanker, mobil tangki dan sebagainya harus dijaga dengan ketat, supaya kualitas dan

kuantitas bahan bakar minyak mencapai tingkat efisiensi yang tinggi.

Demikian juga sarana dan fasilitas yang berada/dimiliki oleh Pertamina, semuanya

harus selalu dibuat seefisien dan seefektif mungkin serta selalu mengantisipasi

pertentangan untuk masa yang akan datang.

Untuk mengantisipasi hal tersebut diatas maka Pertamina membangun terminal

transit-transit yang baru, diantarnya Terminal Transit BBM Teluk Kabung yang berlokasi

disebelah Barat pantai Sumatra. Hal tersebut diperlukan untuk memudahkan jangkauan

pola suplai dan distribusi BBM untuk daerah tersebut.

Lokasi Terminal Transit BBM Teluk Kabung terletak di Kelurahan Pasar Teluk

Kabung dan Kelurahan Koto sekarang menjadi satu kelurahan yaitu Kelurahan Teluk

Kabung Tengah Kecamatan Bungus Teluk Kabung KM. 24 jalan raya Padang – Painan

dari kota Padang dengan luas area ± 20 Ha, dibangun pada tahun 1993 dan diresmikan

pada 24 Mei 1994 oleh Mentri Pertambangan dan Energi saat itu bapak I.B Sujodna pada

saat itu Terminal Transit BBM Teluk Kabung berada diwilayah operasi Pertamina UPPDN

(Unit Pembekalan dan Pemasaran Dalam Negri) I cabang Padang.

Dengan telah berlakunya Undang-Undang Migas No. 22 tahun 2001, maka

Pertamina menjadi PT. Pertamina (Persero) dan tidak lagi menjadi satu-satunya perusahaan

yang mengelola usaha perminyakan dan gas bumi (Migas). Setelah berlakunya perundang-

undangan ini kegiatan usaha Migas akan dapat dilaksanakan oleh beberapa badan usaha

seperti : BUMN, BUMD, koperasi, badan usaha swasta dan usaha kecil.

Bagi PT. Pertamina (Persero) dalam menanggapi berlakunya undang-undang migas

tersebut harus segera mungkin mempersiapkan diri dan mengoptimalkan semua sumber

daya yang dimiliki untuk meraih kesuksesan dalam bisnis migas ini, sebab bisnis migas ini

telah dilaksanakan oleh PT. Pertamina (Persero) sangat diyakini mempunyai kemampuan

sangat baik dimasa yang akan datang dengan tingkat kebutuhan bahan bakar minyak oleh

masyarakat khususnya sektor transportasi, rumah tangga, maupun industri-industri terus

meningkat seiring dengan berkembangnya laju pertumbuhan pembangunan.

PT. Pertamina (Persero) dituntut selalu siap memenuhi dan menyesuaikan

berdasarkan permintaan pasar yang ada, bahkan tidak menutup kemungkinan bisnis energi

alternatif yang lain juga akan merupakan peningkatan didalam meraih kesuksesan demi

tujuan bisnis atau usahanya.

2.2 Kegiatan Utama Terminal Transit BBM Teluk Kabung

Kegiatan utama dari Terminal Transit BBM Teluk Kabung adalah sistem

pendistribusian, yang meliputi :

1. Distribusi : penerimaan, penimbunan dan penyaluran BBM

2. Teknik : sarana penunjang untuk kelancaran distribusi

3. Laboratorium : sarana penunjang dalam pengawasan dan pengendalian mutu BBM

4. LK3 : penunjang didalam kesehatan dan keselamtam kerja terutama

dalam pencemaran darat, sungai dan laut

5. Administrasi : menunjang kegiatan kalancaran operasi dan menyangkut

kebutuhan SDM

6. Security : menunjang pelaksanaan operasi dalam bidang keamanan.

2.3 Sarana dan Fasilitas Penyaluran BBM di Terminal Transit BBM Teluk Kabung

Untuk penyaluran atau mendistribusikan BBM kepada konsumen di Terminal

Transit BBM Teluk Kabung, saat ini meliputi :

Dermaga II umtuk penyaluran konsinyasi atau disebut back loading ke seafed yang

lengkap dengan peralatan Marine Loading Arm (MLA) dan turbin flow meter untuk

memonitor banyaknya penyaluran produk premium, kerosin, solar dan avtur.

Dermaga I untuk penyaluran back loading juga apabila di dermaga II sedang ada

kegiatan penyaluran BBM.

Dermaga ringan untuk bunker service produk solar.

Filling shed untuk penyaluran kepada konsumen dengan mobil tangki untuk produk

premium, solar, kerosine dan avtur.

Penyaluran dengan mobil tangki di Filling Shed mempunyai satu (1) bangsal

pengisian mobil tangki dengan perincian sebagai barikut :

- Untuk produk avtur : 1(satu) bay pengisian

- Untuk produk premium : 2 (dua) bay pengisian

- Untuk produk kerosine : 3 (tiga) bay pengisian

- Untuk solar : 4 (empat) bay pengisian

Kapasitas pompa di filling shed adalah sebagai berikut :

- Ponpa premium dengan kapasitas : 120 kl/jam

- Pompa kerosine dengan kapasitas : 180 kl/jam

- Pompa solar dengan kapasitas : 240 kl/jam

- Pompa avtur dengan kapasitas : 60 kl/jam

2.3.1 Pola Suplai dan Distribusi BBM di Terminal Transit BBM Teluk Kabung.

Yang dimaksud dengan pola suplai dan disribusi adalah kegiatan penerimaan BBM

dari kilang ke tangki penimbunan selanjutnya disalurkan kepada konsumen dengan

menganut manajemen 5T, meliputi produk avtur, premium, solar dan kerosine.

Penyaluran kepada konsumen dilakukan secara langsung maupun tidak langsung.

Penyaluran langsung yaitu melalui mobil tangki melayani kebutuhan BBM untuk SPBU

dan industri di wilayah Sumatra Barat. Penyaluran tidak langsung yaitu melakukan

konsinyasi/permintaan dengan back loading untuk produk premium, kerosine dan solar ke

seafet depot di Pesisir Barat pulau Sumatra antara lain :

Depot Sibolga

Depot Gunung Sitoli

Depot Meulaboh

Depot Sabang

Depot Krueng Raya

Depot pulau Baai/Bengkulu

Depot Panjang/Lampung

Untuk produk avtur melakukan konsinyasi ke Tabing Padang dan Bendara

Internasional Minangkabau.

2.3.2 Penerimaan Bahan Bakar Minyak

Terminal Transit BBM Teluk Kabung mendapat suplai bahan bakar minyak dari

kilang dalam negri, antara lain :

Kilang Plaju

Kilang Dumai

Kilang Cilacap

Diangkut dengan kapal tanker dengan kapasitas :

Untuk produk avtur s/d kapasitas 6.500 DWT, dilakukan pembongkaran di dermaga II.

Untuk produk premium, kerosin, solar s/d kapasitas 35.000 DWT (Dead Weigth Ton)

dilalukan pembongkaran di dermaga I.

Dermaga penerimaan/pembongkaran terdiri dari 2 (dua) buah dermaga khusus yaitu

Dermaga I

Ukuran : 33 M X 23 M

Konstruksi : Beton cor bertulang

Kapsitas sandar : 6.500 s/d 35.000 DWT

Fungsi :Untuk penerimaan dan penyaluran (Back Loading) produk

Premum, solar dan kerosine.

Dermaga II

Ukuran : 25 M X 20 M

Konstruksi : Tiang pancang diatasnya beton cor bertulang

Kapsitas sandar : 3.500 s/d 6.500 DWT

Fungsi : untuk penerimaan produk avtur

Fasilitas dermaga tersebut dilengkapi dengan Bresthing Dolphin, rubber, fender,

mooring post, bitt bollard, trestle, cat walk dan marine loading arm (lampiran 3).

Dermaga ringan

Ukuran : 4,7 M X 4,5 M

Konstruksi : Beton cor bertulang

Kapsitas sandar : 1000 DWT

Fungsi : Untuk bungker kapal ringan

Tabel 2.1. fasilitas dermaga di TT. BBM Teluk Kabung

Keterangan Kapasitas

(DWT)

Jumlah MLA

(Unit) Fungsi Produk

Dermaga I 6.500-

35.000

3x 6‟‟ Penerimaan P.K.S

1x 6‟‟ Bungker Solar

Dermaga II 3.500-6.500 3x 10‟‟ Back Loading P.K.S

1x 4‟‟ Penerimaan Solar

Dermaga Ringan 1.000 - Bungker Solar

2.3.3 Pipa Penerimaan

Pipa penerimaan di Terminal Transit BBM Teluk Kabung digunakan untuk sarana

transportasi BBM dari kapal tangker ke tangki timbun..

Table 2.2. data pipa penerimaan.

Dari ke Dimensi Untuk

produk Inchi Panjang (meter)

Dermaga I ke Road Crossing 12 719,84 Premium

Dermaga I ke Road Crossing 12 803 Kerosine

Dermaga I ke Road Crossing 12 759,83 solar

Road Crossing ke tangki timbun 18 647 premium

Road Crossing ke tangki timbun 18 517,40 Kerosine

Road Crossing ke tangki timbun 18 655,07 solar

Dermaga II ke tangki timbun 8 1.164,19 avtur

Sistem perpipaan yang dipakai yaitu sistem produk in line artinya untuk satu pipa

digunakan satu produk saja, kecuali jika ada perbaikan dapat juga dengan sistem multi

purpose.

Standar pipa yang dipakai yaitu, ASTM AS3 Grade B Schedule 40, Carbon Steel.

Ukuran pipa yang digunakan dari dermaga ke tangki timbun besarnya bervariasi antara

8‟‟ s/d 18‟‟. Sedang kapasitas aliran (Flow Rate) maksimal 1.500 KL/jam dengan

tekanan ± 7,25 kg/cm2 pada produk premium, kerosine dan solar. Sedang untuk avtur Flow

Rate rata-rata maksimal 600 KL/jam dengan tekanan ± 6 kg/cm2.

2.3.4 Sarana dan Fasilitas Penimbun

Untuk menunjang kegiatan penerimaan dan penyaluran BBM dalam memenuhi

kebutuhan wilayah kerjanya, diperlukan fasilitas tangki timbun yang memadai (lampiran

4), sehingga dalam pelaksanaannya dapat berjalan dengan lancar, aman dan optimal.

Standar tangki yang dipakai adalah standar API 650, tangki tegak jenis BNC. Pada

tangki-tangki tersebut dilengkapi dengan peralatan :

Breather valve

Lubang ukur

Hand rail

Stair case

Dip plate

Drain valve

Grounding

Juga dilengkapi peralatan otomasi tank gauging (dapat di monitor di contol room)

yang berfungsi mengukur :

Ketinggian cairan

Temperature cairan

Level arm

S.G

Tabel 2.3. Data Tangki Timbun di TT. BBM Teluk Kabung

No.

Tangki Produk

Safe Capasity

(KL)

Jumlah

(KL)

Bentuk

Atap

Jenis

Sambungan

1-A Solar 24.655 49.324

C Las

1-B Solar 24.669 C Las

2-A Premium 12.559 25.124

C Las

2-B Premium 12.565 C Las

3-A Kerosine 12.553 25.112

C Las

3-B Kerosine 12.559 C Las

4-A Avtur 2.417 4.835

C Las

4-B Avtur 2.418 C Las

5 Balas 1.993. 1.993 C Las

2.3.5 Fasilitas fire, Safety dan Lingkungan

1 Pompa PMK

1 unit kapasitas 450 m3 / jam

2 unit kapasitas 225 m3 / jam

1 unit kapasitas 112 m3 / jam

2 Pompa air pemadam

3 Api separator 2 unit

4 Jebakan minyak 3 unit

5 Kolam pemadam kapasitas 2.400 m3 / jam

6 Racun api 350 lbs, 150 lbs dan 20 lbs

7 Foam liquid dan dispersant

8 Nozzel

2.3.6 Fasilitas Lainnya

Tenaga listrik dan penerangan

1 Tenaga listrik PLN 1200 KVA / 3 phase

2 Generator set (gen set) 2 unit dengan kapasitas 500 KVA dan 1 unit dengan kapasitas

125 KVA.

BAB III

ANALISA DAN PEMBAHASAN KASUS

3.1. Interprestasi Data dan Informasi

3.1.1. Unjuk kerja Pompa Sentrifugal

Pompa sentrifugal merupakan salah satu peralatan yang paling sederhana dalam

berbagai proses pabrik. Gambar 3.1 memperlihatkan bagaimana pompa jenis ini

beroperasi.

Gambar 3.1. Lintasan Aliran Cairan Pompa Sentrifugal (Sahdev M)

Pompa sentrifugal mempunyai sebuah baling-baling yang disebut dengan impeller.

Fungsi dari impeller yaitu untuk mengangkat zat cair dari suatu tempat ke tempat lain

dengan cara memberikan kerja kepada zat cair sehingga energi yang dikandungnya

menjadi bertambah besar.

Kerja yang diberikan impeler kepada zat cair berasal dari energi mekanis poros

pompa sedangkan poros pompa mendapat daya dari motor listrik sehingga impeller dapat

berputar seiring putaran poros pompa, pada saat impeller berputar, fluida/cairan dihisap

melalui mata (eye), maka zat cair yang ada di dalam impeler, oleh dorongan sudu-sudu ikut

berputar juga. Proses ini menimbulkan gaya sentrifugal sehingga zat cair mengalir dari

tengah impeler ke luar melalui saluran di antara sudu-sudu, keadaan ini menaikan head

tekanan zat cair dan head kecepatan.. zat cair yang keluar dari impeller ditampung oleh

saluran berbentuk volut (spiral) di sekililing impeller dan di salurkan ke luar pompa

melalaui Discharge nozzle.

Dengan demikian pompa sentrifugal termasuk dalam golongan mesin kerja yaitu

mesin fluida yang berfungsi mengubah energi mekanis poros menjadi energi potensial

fluida. Energi inilah yang mengakibatkan pertambahan head tekanan, head kecepatan, dan

head potensial pada zat cair yang mengalir secara kontinyu.

3.1.2. Komponen Utama Pompa Sentrifugal

Komponen utama dari pompa sentrifugal terlihat pada Gambar 3.2 dan diterangkan

dibawah ini:

Komponen berputar : impeller yang disambungkan ke sebuah poros

Komponen diam (statis) : casing, penutup casing, dan bearings.

Gambar 3.2. Komponen Utama Pompa Sentrifugal (Sahdev)

Pompa ini memepunyai komponen sedemikian rupa hingga aliran zat cair yang

keluar dari impeller akan melalui sebuah bidang tegak lurus poros pompa. Impeller

dipasang pada satu ujung poros, dan pada ujung yang lain dipasang kopling untuk

meneruskan daya dari penggerak (Lampiran 5). Poros ditumpu oleh dua buah bantalan

dan sebuah Packing atau perapat dipasang pada bagian rumah yang ditembus poros, untuk

mencegah fluida membocor keluar atau udara masuk kedalam pompa. Namun selain

Packing juga dapat digunakan perapat mekanis yaitu Mechanical Seal (lampiran 6).

a) Impeler

Impeler merupakan cakram bulat dari logam dengan lintasan untuk aliran fluida

yang sudah terpasang. Impeler biasanya terbuat dari perunggu, polikarbonat, besi tuang

atau stainless steel, namun bahan-bahan lain juga digunakan. Sebagaimana kinerja pompa

tergantung pada jenis impelernya, maka penting untuk memilih rancangan yang cocok dan

mendapatkan impeler dalam kondisi yang baik.

Jumlah impeler menentukan jumlah tahapan pompa. Pompa satu tahap memiliki

satu impeller dan sangat cocok untuk layanan head (tekanan) rendah. Pompa dua tahap

memiliki dua impeler yang terpasang secara seri untuk layanan head sedang. Pompa multi-

tahap memiliki tiga impeler atau lebih terpasang seri untuk layanan head yang tinggi.

Impeler dapat digolongkan atas dasar:

Arah utama aliran dari sumbu putaran: aliran radial, aliran aksial, aliran

campuran

Jenis hisapan: hisapan tunggal dan hisapan ganda

Bentuk atau konstruksi mekanis:

- Impeler yang tertutup memiliki baling-baling yang ditutupi oleh mantel ( penutup)

pada kedua sisinya (Gambar 3.3). Biasanya digunakan untuk pompa air, dimana

baling-baling seluruhnya mengurung air. Hal ini mencegah perpindahan air dari

sisi pengiriman ke sisi penghisapan, yang akan mengurangi efisiensi pompa.

Dalam rangka untuk memisahkan ruang pembuangan dari ruang penghisapan,

diperlukan sebuah sambungan yang bergerak diantara impeler dan wadah pompa.

Penyambungan ini dilakukan oleh cincin yang dipasang diatas bagian penutup

impeler atau dibagian dalam permukaan silinder wadah pompa.

- Impeler terbuka dan semi terbuka (Gambar 3.3) kemungkinan tersumbatnya kecil.

Akan tetapi utnuk menghindari terjadinya penyumbatan melalui resirkulasi

internal, volute atau back-plate pompa harus diatur secara manual untuk

mendapatkan setelan impeler yang benar.

- Impeler pompa berpusar/vortex cocok untuk bahan-bahan padat dan berserabut

akan tetapi pompa ini 50% kurang efisien dari rancangan yang konvensional.

Gambar 3.3. Konstruksi Impeller (Sahdev M)

b) Batang torak/poros

Batang torak memindahkan torque dari motor ke impeler selama startup dan

operasi pompa.

c) Wadah

Fungsi utama wadah adalah menutup impeler pada penghisapan dan pengiriman

pada ujung dan sehingga berbentuk tangki tekanan. Tekanan pada ujung penghisapan dapat

sekecil sepersepuluh tekanan atmosfir dan pada ujung pengiriman dapat dua puluh kali

tekanan atmosfir pada pompa satu tahap. Untuk pompa multi-tahap perbedaan tekanannya

jauh lebih tinggi. Wadah dirancang untuk tahan paling sedikit dua kali tekanan ini untuk

menjamin batas keamanan yang cukup.

Fungsi wadah yang kedua adalah memberikan media pendukung dan bantalan

poros untuk batang torak dan impeler. Oleh karena itu wadah pompa harus dirancang untuk

:

Memberikan kemudahan mengakses ke seluruh bagian pompa untuk pemeriksaan,

perawatan dan perbaikan.

Membuat wadah anti bocor dengan memberikan kotak penjejal.

Menghubungkan pipa-pipa hisapan dan pengiriman ke flens secara langsung.

Mudah dipasang dengan mudah ke mesin penggerak (motor listrik) tanpa kehilangan

daya.

Gambar 3.4. Potongan sebuah pompa yang

memperlihatkan Wadah Volute (Sahdev)

Gambar 3.5. Wadah Padat

(Sahdev)

Terdapat dua jenis wadah sebagai berikut :

Wadah volute (Gambar 3.4) memiliki impeler yang dipasang dibagian dalam wadah.

Salah satu tujuan utamanya adalah membantu kesetimbangan tekanan hidrolik pada

batang torak pompa.

Wadah bulat memiliki baling-baling penyebaran stasioner disekeliling impeler yang

mengubah kecepatan menjadi energi tekanan. Wadah tersebut banyak digunakan untuk

pompa multi-tahap. Wadah dapat dirancang sebagai :

- Wadah padat (Gambar 3.5) : seluruh wadah dan nosel dimuat dalam satu cetakan

atau potongan yang sudah dibuat pabrik pembuatnya.

- Wadah terbelah : dua bagian atau lebih disambungkan bersama. Bilamana bagian

wadah dibagi oleh bidang horisontal, wadahnya disebut terbelah secara horizontal

atau wadah yang terbelah secara aksial.

3.1.3. Terminologi Pada Pompa

A. Kapasitas

Kapasitas (Q) biasanya dinyatakan dalam gallon per menit (gpm). Karena cairan

tidak dapat dimampatkan, ada hubungan langsung antara kapasitas di pompa dan kecepatan

aliran. Hubungan tersebut terlihat sebagai berikut:

Q = 449 (A) V atau V = (A) 449

Q …(3.1)

Dimana :

A = area pipa atau conduit feet persegi.

V = kecepatan aliran dalam feet per detik.

Q = Kapasitas dalam gallon per menit

Atau secara umum dituliskan :

Q = (π/4. D2 ). V …(3.2)

Dimana :

D = Diameter Pipa

B. Tahanan Sistem : head

Pengertian Head adalah :

Head merupakan energi yang terkandung suatu fliuda atau kemampuan fluida untuk

melakukan kerja, diukur dalam satuan feet atau meter.

Ketinggian pada mana kolom fluida harus naik untuk memperoleh jumlah energi yang

sama dengan yang dikandung oleh suatu satuan bobot fluida pada kondisi yang sama.

Tekanan diperlukan untuk memompa cairan melewati sistim pada laju tertentu.

Tekanan ini harus cukup tinggi untuk mengatasi tahanan sistim, yang juga disebut “head”.

Head total merupakan jumlah dari head statik dan head gesekan/ friksi.

a) Head statik (hst)

Head statik merupakan perbedaan tinggi antara sumber dan tujuan dari cairan yang

dipompakan (lihat Gambar 3.6a). Head statik merupakan aliran yang independen (lihat

Gambar 3.6b).

Gambar 3.6a. Head Statik Gambar 3.6b. Head Statik Versus Aliran

Tekanan suatu fluida dapat diasumsikan sebagai tekanan (P) pada suatu kolom

vertikal berisi fluida dimana karena pengaruh beratnya memberikan tekanan yang

sebanding dengan tekanan di semua titik. Tinggi kolom (Tk) ini disebut head statik dan

ditampilkan dalam satuan feet atau meter. Head statik atas suatu tekanan tertentu

bergantung pada berat fluida menurut rumus berikut:

Head Statik =SG

31,2)(P Psi ... (3.3)

Sebuah pompa sentrifugal menciptakan kecepatan fluida. Energi kecepatan ini

kemudian ditransformasikan ke energi tekanan saat fluida lepas dari pompa. Oleh

karenanya, head yang tercipta bisa dikatakan sebanding dengan energi kecepatan impeller.

Hubungan ini diwujudkan pada rumus yang sangat dikenal yaitu:

H = 2g

V 2

... (3.4)

Dimana :

H = Head total dalam feet atau meter

V = Kecepatan impeller dalam feet/detik.

g = 32,2 feet/detik2

Kita bisa memperkirakan head sebuah pompa sentrifugal dengan menghitung

kecepatan impeller dan memasukannya pada rumus di atas. Rumus yang bisa dipakai untuk

kecepatan tersebut adalah:

V = 229

DRPM ...(3.5)

Dimana :

D = Diameter Impeller dalam satuan inchi.

V = Kecepatan dalam feet/detik.

Head statik terdiri dari:

Head hisapan statis\Static Suction (hs): dihasilkan dari pengangkatan cairan relatif

terhadap garis pusat pompa. Hs nilainya positif jika ketinggian cairan diatas garis pusat

pompa (lihat Gambar 3.7), dan negatif jika ketinggian cairan berada dibawah garis

pusat pompa (lihat Gambar 3.8) juga disebut “pengangkat hisapan”.

Head pembuangan statis (hd): jarak vertikal antara garis pusat pompa dan permukaan

cairan dalam tangki tujuan.

Gambar 3.7. Suction Lift : Menunjukkan besaran Head Statis dalam sebuah sistem

pemompaan dimana pompa terletak di posisi lebih tinggi dari tangki tempat penghisapan.

(Static Suction Lift)

Gambar 3.8. Suction Head : Menunjukkan Head Static di sebuah sistem pemompaan

dimana pompa terletak lebih rendah dari tangki hisap. (Static Suction Head)

Sumber : Mechseal Indonesia

Suction Head terjadi saat sumber suplai di atas garis tengah pompa. Jadi Static

Suction Head adalah jarak vertikal dalam satuan feet atau meter dari garis tengah pompa

hingga ketinggian fluida yang dipompa.

b). Head Kecepatan (hv)

Head Kecepatan (velocity head, hv) adalah head yang sebanding dengan energi

cairan sebagai akibat adanya alirannya dengan kecepatan V. Atau ketinggian yang

diperlukan sehingga cairan yang mengalir dari ketinggian tersebut akan memiliki

kecepatan sebesar V.

Untuk cairan yang mengalir dengan kecepatan V maka hv adalah :

Head kecepatan = hv = 2g

V 2

…(3.6)

Dimana :

g = gravity (32,2 ft/sec2 atau 9,8 m/sec2)

V = kecepatan aliran (ft/sec atau m/sec)

c). Head Tekanan (hp)

Kondisi tekanan dalam tangki yang tidak sama dengan tekanan atmosfir dikenal

sebagai Head Tekanan ( Pressure Head).

Head Tekanan = hp = Gravity Spesific

31,2Psi)(Tekanan (feet) ...(3.7)

3.1.4. Head Gesekan\ friksi

Head Friksi (Friction Head, hf) adalah head yang dibutuhkan untuk mengatasi

tahanan aliran pada pipa dan sambungan.

A. Head kerugian gesek didalam pipa (Mayor Losses)

Untuk menghitung kerugian gesek didalam pipa dapat dipakai rumus berikut ini :

hfl = g2

V

D

L 2

f …(3.8)

Dimana :

V = kecepatan rata-rata fluida

L = panjang pipa

D = diameter pipa

f = faktor gesekan didapat dari bilangan Reynold

B. Head kerugian gesek akibat belokan, katup (Minor Losses)

Untuk menghitung kerugian gesek akibat belokan, katup dan sebagainya digunakan

rumus seperti dibawah ini :

hm = g2

Vk

2

…(3.9)

Dimana : k = kooefisien gesek

3.1.5. Angka Reynold

Angka Reynold adalah suatu bilangan tanpa satuan untuk membandingkan aliran

fluida pada kondisi kecepatan, kekentalan, densitas dan ukuran satuan yang berbeda untuk

saluran yang berbentu sama. Adapun persamaannya adalah sebagai berikut :

Re =

DV dan

D

...(3.10)

Dimana :

V = kecepatan aliran fluida pipa hisap (m/s)

D = diameter pipa hisap (m)

= viskositas kinematik fluida (m2/s)

Σ = kekasaran bahan pipa.

Perlu diingat bahwa pada fluida ada 3 kondisi aliran yaitu :

a) Aliran tenang (Laminer) yaitu suatu kondisi aliran fluida di dalam pipa dengan

kecepatan rendah sehingga partikel-partikel dan kecepatan fluida akan mempunyai

besaran dan arah yang konstan, Re< 2300.

b) Aliran bergolak (Turbulent) yaitu suatu kondisi aliran fluida dalam pipa dengan

kecepatan tinggi, Re > 4000

c) Aliran transsi, yaitu suatu kondisi aliran fluida dalam pipa dengan kondisi antara aliran

laminer dan turbulent, 2300<Re<4000.

3.1.6. Kavitasi

A. Pengertian

Kavitasi adalah fenomena perubahan phase uap dari zat cair yang sedang mengalir,

karena tekanannya berkurang hingga di bawah tekanan uap jenuhnya. Pada pompa bagian

yang sering mengalami kavitasi adalah sisi isap pompa. Hal ini terjadi jika tekanan isap

pompa terlalu rendah hingga dibawah tekanan uap jenuhnya.

Kavitasi dinyatakan dengan cavities atau lubang di dalam fluida yang kita pompa.

Lubang ini juga dapat dijelaskan sebagai gelembung-gelembung, maka kavitasi sebenarnya

adalah pembentukan gelembung-gelembung dan pecahnya gelembung tersebut.

Gelembung terbentuk tatkala cairan mendidih. Hati-hati untuk menyatakan mendidih itu

sama dengan air yang panas untuk disentuh, karena oksigen cair juga akan mendidih dan

tak seorang pun menyatakan itu panas.

Mendidihnya cairan terjadi ketika ia terlalu panas atau tekananya terlalu rendah.

Pada tekanan permukaan air laut 1 bar (14,7 psia) air akan mendidih pada suhu 212 oF (100

oC). Jika tekanannya turun air akan mendidih pada suhu yang lebih rendah. Ada tabel yang

menyatakan titik didih air pada setiap suhu yang berbeda. Sebagai contoh dapat dilihat

tabel 3.1 berikut :

Tabel 3.1. Titik didih air

Satuan tekanan di sini yang digunakan adalah absolute bukan pressure gauge, ini

jamak dipakai tatkala kita berbicara mengenai sisi isap pompa untuk menghindari tanda

minus. Maka saat menyebut tekanan atmosfir nol, kita katakan 1 atm sama dengan 14,7

psia pada permukaan air laut dan pada sistim metrik kita biasa memakai 1 bar atau 100

kPa.

B. Ciri-ciri Terjadinya Kavitasi

Gambar 3.9. Kavitasi pada pompa

Secara umum, ciri-ciri terjadinya kavitasi diklasifikasikan atas 5 alasan dasar :

1. Penguapan (Vaporisation).

Fluida menguap bila tekanannya menjadi sangat rendah atau temperaturnya

menjadi sangat tinggi. Setiap pompa sentrifugal memerlukan head (tekanan) pada sisi isap

untuk mencegah penguapan.

2. Masuknya Udara Luar ke Dalam System (Air Ingestion)

Pompa sentrifugal hanya mampu meng‟handle‟ 0.5% udara dari total volume.

Lebih dari 6% udara, akibatnya bisa sangat berbahaya, dapat merusak komponen pompa.

Udara dapat masuk ke dalam system melalui beberapa sebab, antara lain :

Dari packing stuffing box (Bagian A - Lihat Gamba 9). Ini terjadi, jika pompa dari

kondensor, evaporator atau peralatan lainnya bekerja pada kondisi vakum.

Letak valve di atas garis permukaan air (water line).

Flens (sambungan pipa) yang bocor.

Tarikan udara melalui pusaran cairan (vortexing fluid).

Gambar 3.10. Vortexing Fluid

Jika „bypass line’ letaknya terlalu dekat dengan sisi isap, hal ini akan menambah

suhu udara pada sisi isap.

Berkurangnya fluida pada sisi isap, hal ini dapat terjadi jika level cairan terlalu

rendah.

Keduanya, baik penguapan maupun masuknya udara ke dalam system berpengaruh

besar terhadap kinerja pompa yaitu pada saat gelembung-gelembung udara itu pecah ketika

melewati „eye impeller‟(Bagian G - Lihat Gambar 3.9) sampai pada sisi keluar (Sisi

dengan tekanan yang lebih tinggi). Terkadang, dalam beberapa kasus dapat merusak

impeller atau casing. Pengaruh terbesar dari adanya jebakan udara ini adalah berkurangnya

kapasitas pompa.

3. Sirkulasi Balik di dalam System (Internal Recirculation)

Kondisi ini dapat terlihat pada sudut terluar (leading edge) impeller, dekat dengan

diameter luar, berputar balik ke bagian tengah kipas. Ia dapat juga terjadi pada sisi awal

isap pompa.

Efek putaran balik ini dapat menambah kecepatannya sampai ia menguap dan

kemudian „pecah‟ ketika melalui tempat yang tekanannya lebih tinggi. Ini selalu terjadi

pada pompa dengan NPSHA yang rendah.

4. Pergolakan Aliran (Turbulence)

Kita selalu menginginkan aliran fluida pada kecepatan yang konstan. Korosi dan

hambatan yang ada pada system perpipaan dapat merubah kecepatan fluida dan setiap ada

perubahan kecepatan, tekanannya juga berubah.

5.Vane Passing Syndrome

Kerusakan akibat kavitasi jenis ini terjadi ketika diameter luar impeller lewat

terlalu dekat dengan „cutwater‟ pompa. Kecepatan aliran fluida ini bertambah tatkala

alirannya melalui lintasan kecil tersebut, tekanan berkurang dan menyebabkan penguapan

lokal. Gelembung udara yang terbentuk kemudian pecah pada tempat yang memiliki

tekanan yang lebih tinggi, sedikit diluar alur cut water. Hal inilah yang menyebabkan

kerusakan pada volute (rumah keong) pompa.

Gambar 3.11. Cut water.

C. Pengaruh Kavitasi

Pengaruh kavitasi secara umum adalah sebagai berikut :

Berkurangnya kapasitas pompa

Ini terjadi karena gelembung-gelembung udara banyak mengambil tempat

(space), dan kita tidak bisa memompa cairan dan udara pada tempat dan waktu yang

sama. Otomatis cairan yang kita perlukan menjadi berkurang. Jika gelembung itu besar

pada eye impeller, pompa akan kehilangan pemasukan dan akhirnya perlu priming

(tambahan cairan pada sisi isap untuk menghilangkan udara).

Berkurangnya head (pressure)

Gelembung-gelembung tidak seperti cairan, ia bisa dikompresi (compressible).

Nah, hasil kompresi inilah yang menggantikan head, sehingga head pompa sebenarnya

menjadi berkurang. Pembentukan gelembung pada tekanan rendah karena mereka tidak

biasa terbentuk pada tekanan tinggi. Kita harus selalu ingat bahwa jika kecepatan fluida

bertambah, maka tekanan fluida akan berkurang. Ini artinya kecepatan fluida yang

tinggi pasti didaerah bertekanan rendah. Ini akan menjadi masalah setiap saat jika ada

aliran fluida melalui pipa terbatas, volute atau perubahan arah yang mendadak.

Keadaan ini sama dengan aliran fluida pada penampang kecil antara ujung impeller

dengan volute cut water.

Terbentuknya gelembung-gelembung udara pada area bertekanan rendah di dalam

selubung pompa (volute)

Suara bising saat pompa berjalan.

Kerusakan pada impeller atau selubung pompa (volute).

Pemeriksaan terhadap kavitasi pompa yang dirancang digunakan untuk memompa

minyak tanah (kerosine) pada suhu 100˚F pada tekanan atmosfer 14,7 Psi. Salah satu cara

yang digunakan untuk memeriksa kavitasi adalah menentukan Net Positive Suction Head

Available/yang tersedia (NPSHA). Pompa terhindar dari kavitasi jika NPSHA lebih besar

daripada NPSHR.

3.1.7. Tinggi Tekan Hisap (Net Positive Suction Head, NPSH)

A. NPSH Available (NPSH A)

NPSHA adalah NPSH dari sistem dimana pompa akan dipasang dan dioperasikan.

Harganya ditentukan oleh head suction atau lift suction, head friksi, dan seterusnya.

NPSHA juga merupakan selisih antara head cairan saat berada disisi hisap pompa dengan

tekanan uapnya yang dinyatakan dalam satuan feet absolut.

NPSHA= Tekanan atmosfir (dikonversikan ke head) + head suction statik

+ head pressure – tekanan uap cairan – head friksi …(3.11)

Pada prakteknya, persamaan diatas disesuaikan dengan kondisi sistem dimana

pompa akan dipasang dan dioperasikan.

Perhitungan NPSHA pada sistem tangki terbuka.

Terbuka

hf P

hst

hst

P

hf

NPSHA = head Tekanan Atm (P) - hst NPSHA = head Tekanan Atm (P) + hst

- hf – Tekanan uap cairan (hvpa) - hf – Tekanan uap cairan (hvpa)

Perhitungan NPSHA pada sistem tangki tertutup.

hf

hst

hst

hf

NPSHA = hp – hst – hf – hvpa NPSHA = hp + hst – hf – hvp a

Gambar 3.12. Perhitungan NPSHA tangki terbuka dan tertutup.

B. NPSHR

Harga NPSHA yang tersedia dapat di hitung dari kondisi instalasi pemasangan

pompa, sedangkan harga NPSHR yang diperlukan harus diperoleh dari pabrik pompa yang

diperlukan. Namun,untuk penafsiran secara kasar, Besarnya NPSHR dapat dihitung dengan

menggunakan koefisien kavitasi Thoma dengan rumus (Lazarkiewics, 1965) :

NPSHR = σ . H ...(3.12)

Dimana :

σ = koefisien kavitasi Thoma

H = head total pompa pada efisiensi maksimum (m)

Nilai koefisien kavitasi Thoma dapat dilihat pada Gambar.2.21 NPSH yang

diperlukan dari titik efisiensi tertinggi, (lit. Sularso dan Tahara hal. 46).

σ = H

HsvN

...(3.13)

Dimana :

HsvN = NPSH yang diperlukan dari titik efisiensi terbaik

H = head total pompa pada titik efisiensi maksimum

3.2. Data Kasus

Pengumpulan data dilakukan dengan cara mencatat semua informasi yang

menyangkut tentang pembahasan kasus ini, data-data yang diperoleh terdiri dari data-data

pompa, data-data sistem perpipaan yang terpasang di lapangan dan data cairan.

A. data-data pompa

Pompa : Worthington

Seri.no : w.3259-1

Type : 200-DS-552

Kapasitas pompa : 800 m3/jam

RPM : 1480

Daya pompa : 190 kw

TDH : 82 m

Tekanan kerja : 7,25 kg/cm2

NPSHR : 5,03 m

Diameter Impeler : 20 Inch

B. Data-data pipa

Standar pipa : ASTM A53 Grade B Schedule 40

Bahan pipa : Carbon steel

Panjang pipa hisap : 209,21 m

Diameter pipa hisap : 18 inchi

Sisi masuk (inlet) : Tajam

4 buah elbow hisap : 900

1 buah elbow hisap : 450

3 buah katub globe : Bukaan penuh

Sambungan T : 3 buah

Diameter tangki : 33 m

Tinggi tangki : 14,7 m

Kapasitas tangki : 12.500 kl

Bentuk atap : Closed (tertutup)

Tekanan dalam tangki : 0 Psig

C. Data Cairan

Fluida kerja : Minyak Tanah (Kerosine)

Temperatur : 100 0F

Viskositas Kinematik : 1,5 x 10-4

m2/s

SG : 0,85

Ketinggian cairan (hst): 14 m

3.3. Analisa Kasus

A. Analisa Kavitasi di Lapangan

Gambar 3.13. Instalasi pemasangan pompa dilapangan

Pemeriksaan terhadap kavitasi pompa yang dirancang sesuai instalasi dilapangan

digunakan untuk memompa minyak tanah (kerosine) pada suhu 100˚F pada tekanan

atmosfer 14,7 Psia. Salah satu cara yang digunakan untuk memeriksa kavitasi adalah

menentukan Net Positive Suction Head Available/yang tersedia (NPSHA). Pompa terhindar

dari kavitasi jika NPSHA lebih atau sama besar daripada NPSHR (NPSHA NPSHR).

Pada gambar 3.13. Terlihat jelas bahwa energi potensial ketinggian dari tangki akan

mengalirkan minyak ke dalam suction pompa. Energi ketinggian ditambah head tekanan di

dalam tangki akan memaksa minyak mengalir jika katub di suction pompa dibuka dan

pompa mulai dioperasikan. Gabungan energi ini akan dikurangi oleh hilang tekan

(kerugian Head) atau pressure drop sepanjang pipa suction karena efek adanya aliran,

termasuk penurunan tekanan di nozzle tangki dan di flange antara pipa dengan pompa serta

filter yang biasanya dipasang di suction pompa. Faktor lain yang mengurangi gabungan

energi penggerak adalah tekanan uap dari minyak tanah.

Hasil akhir dari pengurangan tersebut dikenal sebagai NPSHA. NPSHA atau Net

pressure suction head available adalah head yang tersedia di mata impeller yang nilainya

harus lebih besar dari NPSHR minimum yang dibutuhkan oleh pompa pada suatu laju alir

tertentu.

Jika minyak tanah diisap dari tangki tertutup seperti diperlihatkan dalam gambar

3.13, maka persamaan (3.11) menyatakan tekanan mutlak yang bekerja pada permukaan

zat cair di dalam tangki tertutup tersebut. Khususnya jika tekanan di atas permukaan zat

cair sama dengan tekanan uap jenuhnya, maka Pa = Pvpa sehingga persamaan (3.11) akan

menjadi :

NPSHA = hst – hf ...(3.14)

Perhitungan untuk NPSHA adalah sebagai berikut :

Dengan kecepatan aliran fluida rata-rata,

V = A

Q =

2

jam/ 3

)D)(4/(

800

m =

2

/3

)457,0)(4/(

2222,0

m

sm

= 2

/3

)4572,0)(785,0(

2222,0

m

sm

= 1,3548 m/s

Untuk mencari faktor gesekan pada pipa hisap f , berdasarkan daftar diagram

moody

Re =

DV = m2/s 4-105,1

4572,03548,1

m m/s

= 4129,43 = viskositas kinematik kerosin pada suhu

= 0,412 x 104 100

0 F adalah 1,5 x 10

-4 m

2/s ( Lit. sularso dan

Tahara Gb.21(a) Viskositas Hal. 25 )

Dan, D

=

mm

mm

2,457

26,0 Σ = kekasaran bahan pipa, 0,26 mm ( Lit. Munson,

= 0,000568 Mekanika Fluida, table 8.1, hal. 44)

Dari diagram Moody Re = 0,412 x 104 dan

D

= 0,000568 didapat harga,

f = 0.017, maka :

Mayor Losses adalah

hfl = g2

V

D

L 2

f = 2

2

)81,9(2

)3548,1(

457,0

21,209

m/s

m/s

m

m f

= 0,0172

2

)81,9(2

)3548,1(

457,0

21,209

m/s

m/s

m

m

= 0,0172

22

62,19

8354,1

457,0

21,209

m/s

/sm

m

m

= 0,728 m

Minor Losses

- belokan (elbow) 900

(K = 0,20) 4 buah 4 x 0,20 = 0,8

- belokan (elbow) 450

(K = 0,40) 1 buah 1 x 0,40 = 0,4

- sisi masuk tajam (K = 0,8) = 0,8

- pengecilan penampang secara mendadak (K= 0,3) = 0,3

- katub Globe, buakan penuh (K=10) 3 x 10 = 30

- sambungan T aliran cabang (K=1,0) 3 buah 3 x 1,0 = 3

Σ K = 35,3

hm = g2

VK

2

= 2

2

m/s 2(9,81)

)3548,1(3,35

m/s

= 3,30 m

Sehingga kerugian total head sepanjang pipa (hfs);

Hf = hfl + hm = 0,728 m + 3,30 m

= 4,03 m

NPSHA = hp + hst – hf – hvpa

= hst – hf

= 14 m – 4,03 m

= 9,97 m

Dalam kasus ini di dapat harga untuk NPSHA adalah 9,97 m dan dibandingkan

dengan NPSHR adalah 5,03 m, maka fenomena yang disebut sebagai kavitasi masih dapat

dihindarkan. Selanjutnya perhatikan Gambar 3.14 di bawah ini.

Gambar 3.14 Level minyak dalam tangki

Perhatikan pada level minyak dalam tanki. Minyak dalam tanki dipompa keluar

dari tanki menggunakan pompa. Sehingga level minyak dalam tanki akan turun melewati

h2, dimana pada kondisi ini NPSHA sistem tidak cukup sehingga menyebabkan pompa

mengalami kavitasi yang bisa merusak pompa tersebut. Pada operasi normal, level minyak

dalam tanki berada pada ketinggian antara h1 dan h2.

jika semakin turun nilai hst atau level minyak tanah/reservoir yang dipompa

semakin sedikit atau turun melewati h2 , dan NPSHA akan turun seiring dengan turunnya

reservoir tersebut, disinilah kavitasi itu terjadi dilapangan karena pompa dioperasikan

dalam keadaan level minyak tanah dalam tangki berada pada posisi Low Level.

Dan seterusnya, bagaimana pencegahan Kavitasi bila keadan level minyak tanah

dalam tangki berada pada posisi Low Level tersebut ?.

B. Analisa pencegahan kavitasi

Untuk pencegahan kavitasi penulis melakukan pendekatan dengan mengidentifikasi

penyebab terjadinya kavitasi pada pompa penyaluran bahan bakar minyak ke kapal tanker

(Back Loading) di Terminal Transit BBM Teluk Kabung yaitu level minyak tanah dalam

tangki berada pada posisi low level.

Solusi A – NPSHA instalasi di perbesar dengan cara:

1. Menurunkan posisi pompa/memperbesar static suction head (hst)

Untuk merencanakan hal tersebut diatas, digunakan analisa perhitungan seperti

dibawah ini :

Dari persamaan 3.14 Net Positive suction head yang tersedia, NPSHA yaitu :

NPSHA = hst – hf

harga untuk hst akan terpenuhi apabila NPSHA = NPSHR. Sehingga,

(hst) = - hf – NPSHR

Jadi harga static suction head ialah

(hst) = - hf – NPSHR = - 4,03 m – 5,03 m

= - 9,06 m

Agar pompa bekerja tanpa mengalami kavitasi pompa sebaiknya tidak diletakan

lebih atau kurang dari 9,06 m , titik h2, hal ini dapat memperbesar static suction head

menjadi 23,06 m dari instalasi yang ada dilapangan. Seperti terlihat pada gambar 3.15

dibawah ini.

Gambar 3.15. Posisi Pompa Setelah di turunkan

2. Menambah level Minyak tanah di tangki/meninggikan tangki

Perlu diketahui bahwa jika volume/permukaan bahan bakar di dalam tangki naik

atau berada pada kondisi High Level, maka NPSHA akan naik pula seiring dengan naiknya

volume bahan bakar didalam tangki tersebut. Sehngga NPSHA menjadi lebih besar dari

NPSHR (NPSHA>NPSHR), dalam kondisi ini pompa bekerja tanpa mengalami kavitasi.

3. Mengurangi head losses pada suction piping system.

Misalnya dengan mengurangi jumlah fitting, membersihkan striner, cek mungkin

venting/ventilasi (tangki tertutup).

4. Memperkecil kapasitas atau menurunkan kecepatan putar Impeller.

Solusi B – dipilih pompa yang NPSHRnya lebih kecil.

3.4 Alternatif Penyelesaian

Alternatif yang cocok untuk mengatasi kavitasi pada pompa penyaluran bahan

bakar minyak ke kapal tanker (Back Loading) di Terminal Transit BBM Teluk Kabung

adalah solusi B yaitu pilih pompa yang NPSHRnya lebih kecil. Pada sulosi A, adanya

perubahan posisi pompa seperti terlihat pada Ganbar 3.15. sehingga merobah sistem

instalasi yang ada dan ini tidak mungkin untuk dilakukan.

BAB IV

PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Berdasarkan pembahasan pada bab-bab sebelumnya, maka diakhir penulisan

Laporan Kerja Praktek (LKP) ini, penulis dapat mengambil kesimpulan antara lain :

1. Dalam penyaluran BBM ke kapal tanker terdapat permasalahan kerusakan, sehingga

pemindahan BBM dari tanki timbun ke kapal tanker tersebut mengalami gangguan dan

hambatan. Kerusakan itu disebabkan oleh pompa menghisap udara (kavitasi).

2. Adanya gelembung-gelembung uap didalam aliran disebabkan oleh permukaan bahan

bakar minyak didalam tangki persedian/tangki timbun yang akan dipompa dekat

dengan mulut/lubang pipa masuk atau berada pada kondisi Low Level,, sehingga udara

bisa terisap oleh pompa.

3. kavitasi sangat merugikan, yaitu mengakibatkan turunnya kinerja pompa timbulnya

getaran serta rusaknya material pompa, maka gejala ini harus dicegah.

4. Agar pompa bekerja tanpa mengalami kavitasi berdasarkan kondisi diatas, Head Hisap

Statis (hst) adalah 9,06 m dari titik h2 atau permukaan minyak yang terendah (Low

Level) atau pilih pompa yang NPSHRnya lebih kecil .

4.2 Saran

Saran-saran yang dapat diberikan antara lain :

1. Sebelum pompa dioperasikan pastikan katub-katub yang berhubungan dengan pompa

sudah terbuka.

2. Pastikan semua peralatan yang berhubungan dengan pompa tidak bocor, bila bocor

udara bisa masuk ke dalam aliran sehingga dapat mengakibatkan perbedaan tekanan.

3. Gunakan Packing yang sesuai dengan working Pressure. Kerusakan Packing dibagian

pipa hisap akan menyebabkan pompa mengisap udara dan bila rusak dibagian pipa

tekan akan menyebabkan kebocoron.

4. Level minyak dalam tangki yang akan dipompa sesuai dengana operasi normal, pada

ketinggian antara h1 dan h2.

5. Pastikan operasi pompa sesuai dengan tekanan kerja pompa, yaitu 7,25 kg/cm2.