SUARDI D331 07 007

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Sistem instalasi perpipaan merupakan jalur pipa yang berfungsi untuk

mengantarkan atau mengalirkan suatu fluida dari tempat yang lebih rendah ke

tujuan yang diinginkan dengan bantuan mesin atau pompa. Sistem perpipaan

harus dilaksanakan sepraktis mungkin dengan minimum bengkokan dan

sambungan las atau brazing, sedapat mungkin dengan flens atau sambungan yang

dapat dilepaskan dan dipisahkan bila perlu. Semua pipa harus dilindungi dari

kerusakan mekanis. Sistem perpipaan ini harus ditumpu atau dijepit sedemikian

rupa untuk menghindari getaran. Sambungan pipa melalui sekat yang diisolasi

harus merupakan sambungan flens yang diijinkan dengan panjang yang cukup

tanpa merusak isolasi.

Peletakan komponen yang akan disambungkan dengan pipa perlu

diperhatikan untuk mengurangi hal-hal yang tidak diinginkan seperti : panjang

pipa yang berlebih, susunan yang kompleks, menghindari pipa melalui daerah

yang tidak boleh ditembus, menghindari penembusan terhadap struktur kapal, dan

lain - lain.

Diagram pipa menggambarkan komponen sistem dan hubungannya satu

sama lain dalam bentuk skematik. Kualitas dan kejelasan diagram pipa sangat

penting karena gambar diagram memberikan informasi bermacam-macam fungsi

selama perencanaan, pembangunan dan operasional kapal dan memberikan

pengertian awal bagaimana sistem tersebut berjalan dan menerangkan hubungan

dengan sistem lainnya.

I.2 Rumusan Masalah

Masalah yang akan dibahas yaitu bagaimana cara mendesain instalasi sistem

perpipaan di kapal yang baik dan benar sesuai dengan kebutuhan dan persyaratan

yang telah ditentukan oleh biro klasifikasi.

DESAIN KAPAL IV

SUARDI D331 07 007

I.3 Batasan Masalah

Agar pembahasan dalam laporan ini tidak meluas, maka perlu diberi

batasan permasalahan antara lain sebagai berikut :

1. Tipe kapal General Cargo.

2. Sistem instalasi yang direncanakan adalah sanitari air tawar.

I.4 Maksud dan Tujuan

Maksud dan tujuan pembuatan laporan adalah :

1. Sebagai syarat kelulusan mata kuliah ”Desain Kapal IV (424 D 333)”.

2. Untuk mengetahui sistem instalasi perpipaan mulai dari kamar mesin

sampai ke dek - dek yang membutuhkan

I.5 Sistematika Penulisan

BAB I PENDAHULUAN

Pendahuluan mencakup latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah

maksud dan tujuan serta sistematika penulisan laporan.

BAB II LANDASAN TEORI

Membahas tentang pengelompokan sistem instalasi perpipaan dikapal,

klasifikas umum yang memberikan aturan - aturan tentang suatu instalasi

pipa dan tenang sistem sanitari air tawar di kapal

BAB III PENYAJIAN DATA

Menyajikan ukuran utama dan koefisien utama kapal

BAB IV PEMBAHASAN

Meliputi perhitungan volume hidrofor, daya pompa dan perhitungan diameter

pipa

BAB V PENUTUP

Penutup berisikan kesimpulan

DESAIN KAPAL IV

SUARDI D331 07 007

BAB II

LANDASAN TEORI

Sistem instalasi perpipaan di kapal dapat dikelompokkan dalam beberapa

kelompok layanan di atas kapal, antara lain :

1. Layanan Permesinan; yang termasuk disini adalah sistem-sistem yang

akan melayani kebutuhan dari permesinan dikapal (main engine dan

auxilliary engine) seperti sistem start, sistem bahan bakar, sistem

pelumasan dan sistem pendingin.

2. Layanan penumpang & kru; adalah sistem yang akan melayani

kebutuhan bagi seluruh penumpang dan kru dari kapal dalam hal

untuk kebutuhan air tawar dan sistem sanitari/drainase.

3. Layanan keamanan; adalah sistem instalasi yang akan menjamin

keselamatan kapal selama pelayaran meliputi : sistem bilga dan sistem

pemadam kebakaran.

4. Layanan keperluan kapal; adalah sistem instalasi yang akan menyuplai

kebutuhan untuk menjamin stabilitas dan keperluan kapal meliputi

sistem ballast dan sistem pipa kargo untuk kapal tanker.

Suatu sistem instalasi perpipaan yang terdiri dari peralatan – peralatan

yang digunakan pada suatu sistem di kapal, klasifikasi umumnya memberikan

ketentuan-ketentuan yang harus dipenuhi sebagai berikut :

1. Sambungan-sambungan pipa berupa sambungan flens harus

digunakan untuk sambungan pipa yang dapat dilepas. Ikatan ulir

hanya dapat dipergunakan untuk diameter luar sampai dengan 2 inchi.

2. Ekspansi dari sistem perpipaan yang disebabkan kenaikan suhu atau

perubahan bentuk lambung, harus diimbangi sedapat mungkin dengan

lengkungan-lengkungan pipa, pipa kompensator ekspansi,

sambungan-sambungan yang menggunakan penahan packing dan cara

yang sejenis.

DESAIN KAPAL IV

SUARDI D331 07 007

3. Pipa yang harus melalui sekat-sekat, atau dinding-dinding, harus

dibuat secara kedap air atau kedap minyak. Lubang-lubang baut untuk

sekrup atau baut-baut pengikat tidak boleh terletak pada dinding-

dinding tangki.

4. Sistem pipa di sekitar papan penghubung, harus terletak sedemikian

rupa agar dapat menghindari kemungkinan kerusakan pada instalasi

listrik, apabila terjadi kebocoran pada pipa.

5. Pipa udara, duga, limpah maupun pipa yang berisikan zat cair yang

berlainan tidak boleh melalui tangki-tangki air minum, air pengisi

ketel dan minyak pelumas. Bilamana hal tersebut tidak dapat

dihindarkan, pengaturan penembusan pipa-pipa tersebut pada tangki

harus ditentukan bersama dengan pihak klasifikasi. Semua pipa yang

melalui ruang muat/bak rantai harus dilindungi terhadap benturan dan

kerusakan dengan diselubungi.

6. Sistem pipa pengeringan dan ventilasi direncanakan sedemikian rupa

sehingga dapat mengkosongkan, mengalirkan dan memberi ventilasi

pada sistem tersebut. sistem pipa dimana ada cairannya dapat

berkumpul dan mempengaruhi cara kerja mesin, harus dilengkapi

dengan alat pengering khusus, seperti pipa uap dan pipa udara

bertekanan.

7. Semua jaringan pipa harus ditunjang pada beberapa tempat untuk

mencegah pergeseran dan lenturan, jarak antara penunjang pipa

ditentukan oleh diameter dan massa jenis media yang mengalir. Jika

system jaringan pipa dilalui oleh fluida yang panas, maka penunjang

pipa diusahakan sedemikian rupa sehingga tidak menghalangi thermal

ekspansion.

8. Sea chest pada lambung kapal harus diatur pada kedua sisi kapal dan

dipasang serendah mungkin, dan dilengkapi dengan pipa-pipa uap

atau pipa udara dengan diameter disesuaikan dengan besarnya sea

chest dan paling kecil 30 mm, yang dapat ditutup dengan katup dan

DESAIN KAPAL IV

SUARDI D331 07 007

dipasang sampai di atas geladak sekat. Juga dilengkapi dengan

saringan air laut untuk mencegah masuknya kotoran yang akan

menyumbat saluran.

9. Pipa-pipa uap atau udara bertekanan berfungsi sebagai pelepas uap di

sea chest dan membersihkan saringan kotak air laut (Strainer). Pipa

uap atau pipa udara bertekanan tersebut harus dilengkapi dengan

katup-katup yang melekat langsung pada sea chest. Umumnya pipa

udara pembersih (blow off) sea chest bertekanan 2 – 3 kg/cm2.

10. Katup-katup lambung kapal harus mudah dicapai, katup-katup

pemasukan dan pengeluaran air laut harus mudah dilayani dari pelat

lantai. Kran-kran pada lambung kapal pengaturannya harus

sedemikian rupa, sehingga pemutarannya hanya dapat dibuka, ketika

kran-kran tersebut dalam keadaan tertutup. Pada pemasangan

hubungan-hubungan pipa dengan lambung dan katup-katup, dipasang

sedemikian rupa sehingga tidak terjadi perembesan/air yang mengalir.

11. Katup-katup lambung kapal harus mudah dicapai, katup-katup

pemasukan dan pengeluaran air laut harus mudah dilayani dari pelat

lantai. Kran-kran pada lambung kapal penmgaturannya harus

sedemikian rupa, sehingga pemutarannya hanya dapat dibuka, ketika

kran-kran tersebut dalam keadaan tertutup. Pada pemasangan

hubungan-hubungan pipa dengan lambung dan katup-katup, dipasang

sedemikian rupa sehingga tidak terjadi perembesan/air yang mengalir.

12. Lubang saluran pembuangan dan pembuangan saniter tidak boleh

dipasang di atas garis muat kosong (empty load water line) di daerah

tempat perluncuran sekoci penolong atau harus ada alat pencegah

pembuangan air ke dalam sekoci penolong. Lokasi lubang harus

diperhitungkan juga dalam pengaturan letak tangga kapal dan tangga

pandu.

13. Pipa pembuangan yang keluar dari ruangan dibawah geladak lambung

timbul dan dari bangunan atas dan rumah geladak yang tertutup kedap

DESAIN KAPAL IV

SUARDI D331 07 007

cuaca, harus dilengkapi dengan katup searah otomatis yang dapat

dikunci dari tempat yang selalu dapat dikunci dari tempat yang selalu

dapat dicapai di atas geladak lambung timbul. Alat penunjuk bahwa

katup terbuka atau tertutup harus disediakan pada tempat penguncian.

Sementara dari rules BKI volume III 1996 tentang sistem sanitari pada

pada kapal menjelaskan bahwa :

1. Pipa-pipa pembuangan air kotor harus dilengkapi dengan storm valve

dan pada sisi lambung dengan gate valve.

2. Katup tak balik harus diatur pada bagian hisap atau bagian tekan dari

pompa air kotoran.

3. Pipa-pipa pengering saniter harus dihubungkan dengan tangki

pengumpul kotoran.

4. Bahan-bahan pipa harus tahan terhadap korosi baik bagian dalam

maupun bagian luar.

II.1 Deskripsi Sistem Sanitary Air Tawar

Sesuai dengan peraturan pemerintah Republik Indonesia nomor 7 tahun

2000 tentang kepelautan (bagian III) pasal 24 ayat (3) bahwa “Air tawar

harus tetap tersedia di kapal dengan jumlah yang cukup dan memenuhi

standar kesehatan.” Oleh karena itu, layanan air tawar merupakan syarat

mutlak yang harus dipenuhi sebelum pengoperasian suatu kapal. Sistem

Sanitary atau bisa disebut domestic water system adalah system distribusi

air bersih (fresh water) di dalam kapal yang digunakan oleh ABK dalam

memenuhi kebutuhan akan air minum dan memasak, untuk mandi,

mencuci dan lain-lain. Sedangkan untuk kebutuhan di WC (water closed)

Berdasarkan buku machinery outfitting, konsumsi air tawar berkisar antara

300 liter/org/hari - 500 liter/org/hari. maka dengan perencanaan sistem

yang sama digunakan sistem air laut (sea water) yang disuplai ke tiap deck

yang memiliki kamar mandi. Kedua sistem pelayanan diatas memiliki

dasar kerja yang sama menggunakan pompa otomatis untuk mensuplai

fluida ke tangki yang sudah memiliki tekanan (hydropore) yang disuplai

DESAIN KAPAL IV

SUARDI D331 07 007

dari sistem udara tekan. Udara tekan ini direncanakan memiliki head dan

tekanan yang memadai untuk dapat mensuplai air ketempat yang

memerlukan, diantaranya kamar mandi, laundry room, galley, dan wash

basin. Adapun hal yang perlu diperhatikan dan dipertimbangkan dalam

mendesain sistem sanitari yaitu toilet dan kamar mandi pada tiap-tiap deck

diusahakan satu jalur,untuk tujuan instalasi sederhana dan memudahkan

dalam maintenance.

II.2 Prinsip Kerja Sistem layanan air tawar

Sistem layanan air tawar di kapal umumnya dialirkan dari tangki induk

(storage tank) dihisap dengan menggunakan pompa ke tangki-tangki dinas

(service). Dan dari tangki ini kemudian air tawar didistribusikan ke pemakai,

dalam hal ini biasanya tangki service ini terletak pada top deck dengan sistem

gravitasi. Sistem ini digunakan pada kapal-kapal dengan ukuran kecil atau

kapal yang tidak menggunakan sistem hydrophore. Kapasitas dari tangki

service ini berkisar antara 1 s/d 3 m3. pada tangki ini dilengkapi dengan pipa

udara, over flow pipe. Untuk kapal yang berlayar pada daerah beriklim dingin

maka tangki ini harus dilengkapi dengan pemanas (heater) dan dilapisi dengan

thermal insulation untuk mencegah terjadinya pembekuan air pada tangki.

Pada sistem air tawar dengan sistem hydrophore apabila letak tangki air tawar

berada di double bottom maka air tawar tersebut dipompa dengan pompa air

tawar hydrophore menuju ke tangki hydrophore. Biasanya sebelum pompa

terdapat filter (saringan) yang berfungsi untuk mencegah kotoran-kotoran

masuk ke pompa dan instalasi pipa. Kemudian dari tangki hydrophore ini

didistribusikan ke pemakaian seperti deck-deck akomodasi, dan deck lainnya,

shower-shower dan pencucian-pencucian, tergantung dari lokasi pemakaian.

Secara umum dapat dikatakan bahwa sistem layanan air tawar harus

terdapat komponen seperti tangki, pompa dan tangki hydrophore, dimana

pompa tersebut distart dan distop pada saat pengisian hydrophore secara

otomatis karena pendeteksian berkurangnya tekanan pada tangki. Adapun

sistem air tawar ini terdiri sistem air minum, sistem air tawar, sistem pemanas

DESAIN KAPAL IV

SUARDI D331 07 007

air. Sistem ini menggunakan 2 buah pompa sentrifugal berpenggerak

elektromotor dimana 1 (satu) stand-by.

Kapasitas tangki hydrophore dan tekanan untuk start dan stop bagi pompa

dapat diketahui dengan perhitungan :

V = q[ P 1P 1−P 2

+a]

Dimana; V = kapasitas tangki (m3)

q = Jumlah air untuk supplai (m3)

P1 = Tekanan pompa untuk posisi stop (kg/cm2)

P2 = Tekanan pompa untuk posisi start (kg/cm2)

a = 1,5 jumlah air yang tersedia di dalam tangki hydrophore

Pipa-pipa instalasi untuk pipa induk material pipa yang digunakan adalah pipa

baja yang digalvanis dengan diameter kira-kira 30-40 mm dan diameter pipa

cabang antara 13 s/d 38 mm. kecepatan aliran air pada pipa-pipa induk

pengisapan berkisar 0,75 - 1,0 m/s dan 1,0 – 1,2 m/s untuk bagian discharge

(semprotan). Sedangkan untuk aliran-aliran pada pipa-pipa cabangan

discharge 1 – 2 m/s.

II.3 Fungsi sistem sanitari Air Tawar

Fungsi sistem sanitari air tawar yaitu untuk melayani ABK dalam

kebutuhan untuk saniter.

II.4 Bagian-bagian dari sistem sanitari Air Tawar

Bagian – bagian dari sistem sanitari yaitu :

• Pompa dan komponen piping installation.

• Hydrophore.

• Filter/ Strainer

• Tangki.

II.5 Prinsip Kerja Sistem Hydrophore

Peran air pressure system pada sistem Hydrophore berfungsi sebagai pemberi

bantalan udara bertekanan pada tangki hydrophore. Bantalan udara memberi

DESAIN KAPAL IV

SUARDI D331 07 007

tekanan pada air didalam tangki hydrophore hingga mencapai tekanan

maksimum. Pada tekanan maksimum ini

pompa mulai tidak dapat bekerja. Sedangkan jika saluran air dibuka air akan

mengalir sebagai akibat tekanan yang diberikan oleh bantalan udara, air yang

keuar menyebabkan volume ruangan didalam tangki hydrophore bertambah

maka akan mengurangi tekanan tangki hydrophore. Jika tekanan turun sampai

pada tekanan 3 kg/cm2, maka pressure relay switcher akan bekerja otomatis

menghidupkan Fresh Water Pump dan mengisi kembali tangki hydrophore

hingga volume udara berkurang dan tekanannya meningkat. Selanjutnya jika

tekanan mencapai 4.5 kg/cm2, maka pompa akan diberhentikan secara

otomatis melalui pressure relay switcher.

Hydropore digunakan untuk melayani sistem air tawar atau air laut yang

diperlukan untuk sanitari, air minum, dan air tawar.

Gambar 1 : Sketsa tangki hydrophore

( Machinery Outfitting Design )

II.6 Komponen Instalasi Perpipaan

II.6.1 Pipa

Pipa adalah suatu batang silindar berongga yang dapat berfungsi untuk

dilalui atau mengalirkan zat cair. Jenis pipa yang terdapat dikapal memiliki

beragam senis ditinjau dari material pipa sesuai dengan kegunaannya. Material

pipa dikapal pada umumnya terbuat dari baja galvanis, baja hitam, baja campuran,

stainless steel, kuningan, tembaga ataupun alumunium. Pada kegunaan tertentu

terdapat pula pipa yang terbuat dari bahan non metal seperti rubber hose , gelas

DESAIN KAPAL IV

SUARDI D331 07 007

dan PVC . Diameter pipa yang digunakan beragam sesuai dengan kebutuhan di

tiap tiap geladak.

II.6.2 Pipe Fitting

Untuk instalasi pipa dikapal tentu pipa-pipa tersebut tidak hanya pipa lurus

melainkan terdapat belokan , cabang, mengecil, naik dan turun. Panjang dari pipa

pun beraneka ragam ada yang penjang ataupun pendek. Berkaitan dengan hal ini

maka kita akan mengenal beberpa jenis sambungan pipa seperti sambungan ulir,

sambungan shock , sambungan dengan las (butt welded) dan sambungan dengan

menggunakan flange. Selain itu dikenal juga istilah belokan atau ellbow, cabang T

atau tee, cabang “Y” dan ada juga pipa yang diameternya mengecil disebut

reducer. Pada perencanaan ini,digunakan :

a. Elbow

Elbow adalah pipe fitting yang berbentuk siku yang berfungsi

untuk membelokkan aliran fluida.

b. Branch Connection/ Cross pipe

Branch connection berfungsi untuk membagi aliran fluida.

c. Tee

Membagi Aliran pipa sedemikan rupa membentuk huruf T

d. Flange

Alat penyambung pipa dengan menggunakan baut atau metode

mooring. Flens mampu menerima gaya yang besar tanpa menyebabkan

sambungan bocor.

II.6.3 Katup dan Flens

Pada perencanaan Fresh water sanitary, digunakan 3 buah katup, yaitu ball

valve 2 buah dan Check valve 1 buah. Ball valve adalah katup berfungsi untuk

membuka & menutup dan mangatur aliran fluida secara lebih cepat sedangkan

check valve Mempunyai fungsi untuk mengalirkan fluida hanya ke satu arah dan

mencegah aliran ke arah sebaliknya.

II.6.4 Strainer

Strainer merupakan alat sejenis penyaring yang terdapat pada bagian ujung

selang hisap. Fungsi strainer ini adalah, agar pada saat pompa menghisap air,

DESAIN KAPAL IV

SUARDI D331 07 007

kotoran atau material yang lain tidak ikut terhisap ke dalam pompa yang dapat

mengakibatkan kerusakan impeler pompa.

DESAIN KAPAL IV

SUARDI D331 07 007

BAB III

METODOLOGI DAN DATA RANCANGAN

III. 1 Metodologi

Berdasarkan hasil uraian diatas, maka sebagai kerangka pikir dari

penulisan laporan ini adalah sebagai berikut :

Bagan Aliran Air Tawar

DESAIN KAPAL IV

Tangki induk air tawar

Saringan / filter

Pompa suplai air tawar

Pressure tank Hydrophore

Pelayanan tiap deck

SUARDI D331 07 007

Input data

Proses Pengolahan data

DESAIN KAPAL IV

Tangki induk air tawar

- Jarak Pelayaran

- Lama Pelayaran

- Kebutuhan air tiap ABK

Kapasitas / Kebutuhan Total

Air TawarTon

Penentuan Ukuran / volume tangki

1. Lines Plane2. General

Arrangemen

Peletakan Tangki Air Tawar

1. Lines Plane2. General

Arrangemen

SUARDI D331 07 007

DESAIN KAPAL IV

Tangki Hydrophore

Penentuan Posisi dan Letak Tangki

Hydrophore

Penentuan Daya dan Kapasitas Tangki

Hydrophore

Perencanaan Diameter Pipa

Diagram Aliran Pipa Tiap Deck

SUARDI D331 07 007

Hasil

DESAIN KAPAL IV

Pelayanan Tiap Deck

- Jumlah Kamar Mandi

- Jumlah WC

- Jumlah Washtavel

- Jumlah Shower

- Jumlah keran air

Merencanakan Diagram Aliran Pada masing-masing Deck

Aliran Diagram Pipa di Deck

1. General Arrangemen2. Jumlah ABK

1. General Arrangemen

Perencanaan Diameter Pipa

SUARDI D331 07 007

Gambar 2 : Brochure hydrophore

III. 2 Deskripsi rancangan

Sebagai langkah awal dalam perencanaan instalasi pipa sanitari air tawar ini maka dibuatlah suatu gambar diagram dan deskripsinya yang akan menjelaskan keterkaitan antar komponen dalam suatu sistem instalasi.

DESAIN KAPAL IV

SUARDI D331 07 007

Gambar 3 : Deskripsi Rancangan Pipa

Keterangan Gambar :

1. Tangki air tawar 6. Shower2. Pompa transfer 7. Mesin cuci3. Pressure tank hidrophore 8. Keran wudhu4. Water closet5. washtavel

DESAIN KAPAL IV

SUARDI D331 07 007

III. 3. Data Spesifik dan Ukuran Pokok Kapal

Adapun data spesifik dan ukuran pokok kapal yang digunakan adalah sebagai

berikut :

Tipe Kapal = General Cargo

Rute Pelayaran = Jakarta – Pontianak – Batam

Jarak Pelayaran = 749 Mil laut

LBP = 111.517 m

LWL = 114.31 m

B = 17.72 m

T = 6.78 m

H = 8.79 m

v = 13.5 knot

DispLacement = 10774.31 ton

DWT = 7815 ton

BHP = 2125 kW

= 2850.09 Hp

III. 4. Penentuan Lama Pelayaran

Adapun langkah-langkah penentuan lama pelayaran sebagai berikut :

Lama Pelayaran= Jarak PelayaranKecepatan Kapal

Sehingga :

= 749 mil laut / 13.5 knot

= 55.5 jam

= 55.5 jam / 24

= 2.31 Hari

= 2.5 Hari

DESAIN KAPAL IV

SUARDI D331 07 007

III. 4. Penentuan Kebutuhan Air Tawar Dan Volume Tangki

Berdasarkan buku machinery outfitting konsumsi air tawar berkisar antara 300 liter/org/hari -500 liter/org/hari (dipilih konsumsi air tawar = 400 liter/org/hari) sedangkan Jumlah Crew 18 org, sehingga kebutuhan air tawar tiap hari adalah 400 x 18 org = 7200 liter = 7.2 m3.

Sedangkan volume tangki yang dibutuhkan adalah

VolumeTangki=K ebutuhanair tawar tiap hari x lama pelayaran

Sehingga ;

= 7.2 x 2.5

= 18 ton/m3

DESAIN KAPAL IV

SUARDI D331 07 007

BAB IV

PERENCANAAN PIPA SANITARY

IV.1 Umum

IV. 1. 1 Deskripsi Sistem Sanitary Air Tawar

Sesuai dengan peraturan pemerintah Republik Indonesia nomor 7 tahun

2000 tentang kepelautan (bagian III) pasal 24 ayat (3) bahwa “Air tawar

harus tetap tersedia di kapal dengan jumlah yang cukup dan memenuhi

standar kesehatan.” Oleh karena itu, layanan air tawar merupakan syarat

mutlak yang harus dipenuhi sebelum pengoperasian suatu kapal. Sistem

Sanitary atau bisa disebut domestic water system adalah system distribusi

air bersih (fresh water) di dalam kapal yang digunakan oleh ABK dalam

memenuhi kebutuhan akan air minum dan memasak, untuk mandi,

mencuci dan lain-lain. Sedangkan untuk kebutuhan di WC (water closed)

maka dengan perencanaan sistem yang sama digunakan sistem air laut (sea

water) yang disuplai ke tiap deck yang memiliki kamar mandi. Kedua

sistem pelayanan diatas memiliki dasar kerja yang sama menggunakan

pompa otomatis untuk mensuplai fluida ke tangki yang sudah memiliki

tekanan (hydropore) yang disuplai dari sistem udara tekan. Udara tekan ini

direncanakan memiliki head dan tekanan yang memadai untuk dapat

mensuplai air ketempat yang memerlukan, diantaranya kamar mandi,

laundry room, galley, dan wash basin. Adapun hal yang perlu diperhatikan

dan dipertimbangkan dalam mendesain sistem sanitari yaitu toilet dan

kamar mandi pada tiap-tiap deck diusahakan satu jalur,untuk tujuan

instalasi sederhana dan memudahkan dalam maintenance.

IV.2 Khusus

IV. 2. 1 Prinsip Kerja Sistem layanan air tawar

Sistem layanan air tawar di kapal umumnya dialirkan dari tangki induk

(storage tank) dihisap dengan menggunakan pompa ke tangki-tangki dinas

(service). Dan dari tangki ini kemudian air tawar didistribusikan ke pemakai,

DESAIN KAPAL IV

SUARDI D331 07 007

dalam hal ini biasanya tangki service ini terletak pada top deck dengan sistem

gravitasi. Sistem ini digunakan pada kapal-kapal dengan ukuran kecil atau

kapal yang tidak menggunakan sistem hydrophore. Kapasitas dari tangki

service ini berkisar antara 1 s/d 3 m3. pada tangki ini dilengkapi dengan pipa

udara, over flow pipe. Untuk kapal yang berlayar pada daerah beriklim dingin

maka tangki ini harus dilengkapi dengan pemanas (heater) dan dilapisi dengan

thermal insulation untuk mencegah terjadinya pembekuan air pada tangki.

Pada sistem air tawar dengan sistem hydrophore apabila letak tangki air tawar

berada di double bottom maka air tawar tersebut dipompa dengan pompa air

tawar hydrophore menuju ke tangki hydrophore. Biasanya sebelum pompa

terdapat filter (saringan) yang berfungsi untuk mencegah kotoran-kotoran

masuk ke pompa dan instalasi pipa. Kemudian dari tangki hydrophore ini

didistribusikan ke pemakaian seperti deck-deck akomodasi, dan deck lainnya,

shower-shower dan pencucian-pencucian, tergantung dari lokasi pemakaian.

IV. 2. 2 Penentuan Laju Aliran Pompa

Dalam perancangan diketahui volume air tawar untuk konsumsi 18

ton, sedangkan lama pelayaran 2.5 hari. Maka jumlah air tawar yang harus

disuplai ketangki harian dalam hal ini hydrophore yaitu 7.2 ton per hari.

Karena hydrophore diisi setiap 8 jam, maka volume air yang dipindahkan

2.16 ton dengan lama pemompaan yaitu 60 menit. Dari data tersebut maka

diperoleh laju aliran pompa yaitu 2.16 m3/jam.

Dalam buku "Machinery Outfitting Design Manual" hal 61,

volume tangki hydrophore dapat dihitung dengan menggunakan formula :

V=q( P1

P1−P2

+a)

dimana : q = volume air yang disuplai oleh pompa dalam waktu 1 menit

DESAIN KAPAL IV

SUARDI D331 07 007

P1 = tekanan pompa untuk posisi stop ( 4.5 kg/cm2 )

P2 = tekanan pompa untuk posisi star ( 3 kg/cm2 )

a = jumlah air yang tetap dalam tangki hydrophore ( 1.5 )

q = (Q x 60)x 2

Q = volume air yangdipindahkan

3600

= 2.163600

= 0.001 m3/s

Q = (0.001 x 60)x 2

= 0.072 m3

V=0.001( 4.54.5−3

+1.5)sehingga :

V = 0.32 m3

Dengan demikian volume tangki hydrophore yang digunakan yaitu 400

liter. Dari brosur didapatan spesifikasi hyorophore/presure tank yaitu :

Merk : TAIKO

Model : VPT 400 N

Tabel 1 : Type dan Volume tangki Hidrophore yang digunakan

(Brochure Pressure Tank Unit Taiko)

DESAIN KAPAL IV

SUARDI D331 07 007

IV. 2. 3 Penentuan Daya Pompa

Dalam buku “Marine power plan” oleh P. Akimov hal 514 diberikan formula

untuk menghitung daya pompa sebagai berikut :

N =

QxHx ρ3600 x75 xη

dimana :

Q = kapasitas pompa = 2.16 m3/jam

ρ = massa jenis air laut = 1025 kg/m3

η = efisiensi pompa = (0,6 – 0.9) = 0.9

H = Head total pompa (m)

Perhitungan Head Total Pompa

Pada buku “Pompa dan Kompresor” Oleh Ir.Sularso, MSME &

Prof. Dr. Haruo Tahara pada hal 26 diformulakan :

H = ha + Δhp + hl+ (V2/2g)

Dimana :

ha = Perbedaan tinggi antara titik sembarang dipipa keluar dan sembarang

titik dipipa isap (m) = ht + hi

untuk tinggi permukaan pipa buang minimal 30 cm diatas sarat.

Jadi : ht = T – hdbkm + 0,3

Dimana : hdb = ( 350 + 45B ) = 1,1474 m

hdbkm = 1,72 m (dari rencana umum)

ht = 5.3589 m

hi = hdbkm – 0,05 m (jarak pipa isap dari dasar tangki)

= 1,6711 m

ha = 7.03 m

Δhp = Perbedaan tekanan statis yang bekerja pada kedua permukaan.

= hp2 - hp1

Dimana:

hp1 = tekanan air statis pada tangki isap. = 0 (tidak ada tekanan tangki isap)

DESAIN KAPAL IV

SUARDI D331 07 007

hp2 = tekanan air statis pada tangki tekan.= 0 (tidak ada tekanan tangki tekan)

Δhp = 0 - 0 = 0

hl = kerugian head di pipa, katup, belokan & sambungan.

= kerugian pada pipa lurus + kerugian pada belokan pipa + kerugian pada

katup-katup. = hf1 + hf2 + hf3

Dalam buku “Pompa dan Kompresor” Oleh Ir.Sularso, MSME & Prof. Dr.

Haruo Tahara pada hal 31 Hazen-William.s memberikan formula untuk

menghitung kerugian gesek pada pipa lurus.

hf1 =

10 ,666 xQ1 ,85 xLC1,85 xD4 ,85

Dimana : Q = laju aliran pompa = 0,0006 m3/s

L = panjang pipa lurus (sketsa) = 146.28 m

C = koef. Jenis pipa (tabel 2.14 hal 30) = 130 (pipa besi cor)

D = diameter pipa = 0,032 m

hf1 =

10 ,666 x0 ,00061 ,85 x 146 ,281301 ,85 x 0 ,0324 ,85

= 3,732 m

Pada buku “Pompa dan Kompresor” Oleh Ir.Sularso, MSME & Prof. Dr.

Haruo Tahara pada hal 32 terdapat formula untuk menghitung kerugian

head yang terdapat dalam jalur pipa :

hf2 = f

V 2

2 g ( Rumus umum untuk kerugian head yang terdapat dalam

jalur pipa )

= Total kerugian head yang terdapat dalam jalur pipa.

= hf21 + hf22 + hf23

Dimana :

f = koefisien kerugian pada ujung masuk pipa, koefisien kerugian

pada belokan pipa dan koefisien kerugian pada ujung keluar pipa

DESAIN KAPAL IV

[ 0. 131+1. 847 ( D2 R

)3 .5 ]( θ90

)0.5

SUARDI D331 07 007

= 1 = 90

V = kecepatan aliran dalam pipa = 2 m/s ( Gambar 2.4 pada buku yang sama)

g = percepatan grafitasi (m/s2) = 9,81 m/s2

Dalam perencanaan, belokan 900 yang dipakai oleh desainer = 19 buah sehingga

sehingga :

f =

f = 0.29 m

hf2 = f

V 2

2 g = 0.29

22

2 x 9 .81

hf2 = 0.899 m

Pada buku “Pompa dan Kompresor” Oleh Ir.Sularso, MSME & Prof. Dr.

Haruo Tahara pada hal 38 diberikan formula untuk menghitung kerugian head

pada katup :

Hf3 = fv

V 2

2 g

Dimana :

fv= koef. Kerugian pada katup yang terdiri atas :

Jenis katup Jumlah (n) koefisien (f) hasil kali (nxf)

Katup putar 33 0.07 2.31

Katup bundar 7 10 70

Close return bend 3 2.2 6.6

Sambungan T 23 1,80 41.4

Σ(nxf) = 120.31

Hf3 = 0.841 m

JADI

hf = 29.16 m

hv = kerugian head akibat kecepatan keluar zat cair.

=

V 2

2g

DESAIN KAPAL IV

RD

[ 0. 131+1. 847 ( 12 R

)3 .5 ](9090

)0.5

SUARDI D331 07 007

dimana : V = Kecepatan aliran zat cair = 2 m/s ( Gambar 2.4 pada buku yang sama)

g = Percepatan gravitasi = 9,81 m/s2

hv =

22

2 x 9 .81 = 0,20 m

Sehingga head total pompa dapat diketahui :

H = = ha + Δhp + hl+ (V2/2g)

= 36.39 m

Dengan demikian daya pompa dapat diketahui :

N =

2. 16 x36 . 39 x10253600 x75 x 0.9

N = 0.33 (Hp) = 0.25 (Kw)

IV. 2. 4 Penentuan Diameter Pipa Cabang

Diameter pipa cabang dapat dihitung dengan menggunakan

persamaan berikut :

Q = A . v

Berdasarkan brosur pressure tank, diameter pipa utama yaitu 32 mm

dengan kecepatan aliran 1 m/s, maka didapat luas permukaan aliran yaitu :

A = π/4 . D2

= 3.14 / 4 x ((32 / 1000)2)

= 0.0008 m2

sehingga debit aliran yang keluar dari pressure tank yaitu :

Q = A. V

= 0.0008 / 1

= 0.0008 m3/s

= 2.89 m3/jam

DESAIN KAPAL IV

SUARDI D331 07 007

Debit aliran pipa cabang untuk tiap deck (main deck - Poop deck –

Boat Deck) yaitu :

Q = Q1 + Q2 + Q3+ Q4

dimana : Q1 = Q2 = Q3= Q4

Q = 4Q1

= 2.89 / 4

Q1 = 0.72 m3/jam

Sehingga diameter pipa cabang untuk tiap deck yaitu :

Q1 = A . v

A = Q1 / v

= 0.72 / 1

= 2 x 10-4 m2

D2 = A / π/4

= (2 x 10-4 / (3.14/4))0.5

D = 0.016 m

= 20 mm

Selain pipa cabang untuk tiap deck, ada juga pipa yang digunakan

untuk menyuplai air ke ruangan-ruangan sesuai perancangan di setiap

deck.

1. Main Deck

DESAIN KAPAL IV

SUARDI D331 07 007

Gambar 4 : Sketsa Aliran Pipa di Main Deck

Diameter pipa yang akan dipakai untuk menyuplai air ke kamar-kamar

mandi di main deck :

Q1 = Q1a+Q1b+Q1c+Q1d+Q1e+Q1f+Q1g+Q1h+Q1i+Q1j+Q1k+Q1l

dimana : Q1a = Q1b = Q1c = Q1d = Q1e = Q1f = Q1g = Q1h = Q1i = Q1j = Q1k =

Q1l

Q1 = 13 Q1a

Q1a = 0.087 m3/jam

Sehingga diameter pipa :

Q1a = A . v

A = Q1a / v

= 2.4 x 10-5 m2

D2 = A / π/4

D = 0.006 m

= 6 mm

2. Poop Deck

DESAIN KAPAL IV

SUARDI D331 07 007

Gambar 5 : Sketsa Aliran Pipa di Poop Deck

Diameter pipa yang akan dipakai untuk menyuplai air ke kamar-kamar

mandi di poop deck :

Q2 = Q2a+Q2b+Q2c+Q2d+Q2e+Q2f+Q2g

dimana : Q2a = Q2b = Q2c = Q2d = Q2e = Q2f = Q2g

Q2 = 7 Q2a

Q2a = 0.161 m3/jam

Sehingga diameter pipa :

Q2a = A . v

A = Q2a / v

= 4.5 x 10-5 m2

D2 = A / π/4

D = 0.008 m

= 8 mm

3. Boat Deck

DESAIN KAPAL IV

SUARDI D331 07 007

Gambar 6 : Sketsa Aliran Pipa di Boat Deck

Diameter pipa yang akan dipakai untuk menyuplai air ke kamar-kamar

mandi di boat deck :

Q3 = Q3a+Q3b+Q3c+Q3d+Q3e+Q3f+Q3g

dimana : Q3a = Q3b = Q3c = Q3d = Q3e = Q3f = Q3g

Q3 = 7 Q3a

Q3a = 0.161 m3/jam

Sehingga diameter pipa :

Q3a = A . v

A = Q3a / v

= 4 x 10-5 m2

D2 = A / π/4

D = 0.008 m

= 8 mm

4. Bridge Deck

DESAIN KAPAL IV

SUARDI D331 07 007

Gambar 7 : Sketsa Aliran Pipa di Bridge Deck

Diameter pipa yang akan dipakai untuk menyuplai air ke kamar-kamar

mandi di bridge deck :

Q3 = Q4a+Q4b+Q4c+Q4d+Q4e+Q4f

dimana : Q4a = Q4b = Q4c = Q4d = Q4e = Q4f

Q4 = 6 Q4a

Q4a = 0.188 m3/jam

Sehingga diameter pipa :

Q4a = A . v

A = Q4a / v

= 5 x 10-5 m2

D2 = A / π/4

D = 0.008 m

= 8 mm

Berdasaran hasil perhitungan di atas, diperoleh tabulasi komponen dan pipa yang

digunakan yaitu :

Tabel 2 . Tabulasi Komponen pada sistem sanitari

DESAIN KAPAL IV

SUARDI D331 07 007

No KomponenSanitari Air Tawar

Q (m3/jam)

V (liter)

` Hp

1 Pompa 2.16 0.25 0.332 Hydrophore 4.52 400    

Tabel 3 . Tabulasi diameter pipa

No Deck

Sanitari Air TawarPipa

Utama (mm)

Pipa Cabang (mm)

Pipa Suplai (mm)

1 Main Deck 40 20 132 Poop Deck 40 20 73 Boat Deck 40 20 74 Bridge Deck 40 20 6

Tabel 4. Tabulasi Jumlah Belokan

No DeckSanitari Air Tawar

Sambungan T Belokan 90o

1 Main Deck 12 32 Poop Deck 7 23 Boat Deck 8 34 Bridge Deck 8 4

BAB V

PENUTUP

V.1 Kesimpulan

Dalam perencanaan sistem sanitari ini, digunakan sistem hydrophore

sehingga dapat mengurangi intensitas kerja dari pompa yang berlebihan

Berdasarkan hasil perhitungan diperoleh volume tangki hydrophore untuk

memenuhi kebutuhan air tawar di atas kapal yaitu 400 liter.

Daya Pompa yang dibutuhkan adalah 0.25 kW atau sama dengan 0.33HP

Perlu adanya ketelitian dalam proses pengerjaan instalasi sehingga

didapatkan hasil pengerjaan yang baik dan sempurna.

DESAIN KAPAL IV

SUARDI D331 07 007

DAFTAR PUSTAKA

1. The Marine Engineering Society in Japan, 1982, Machinery Outfitting Design Manual vol.1 Piping System for Diesel Ship

2. Rules BKI volume IV tahun 20053. Arsip gambar domestic FW supply dari PT Doc dan Perkapalan Surabaya

DESAIN KAPAL IV