DESAIN OPTIMASI JARINGAN PIPA TRANSMISI BENDUNG

CIPASAURAN - RUMAH POMPA CIDANAU PT. KRAKATAU

TIRTA INDUSTRI CILEGON, BANTEN

LAPORAN PRAKTIK LAPANGAN

Oleh:

NIBRAS NASYIRAH

F44090009

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2012

LAPORAN PRAKTIK LAPANGAN

DESAIN OPTIMASI JARINGAN PIPA TRANSMISI BENDUNG

CIPASAURAN - RUMAH POMPA CIDANAU PT. KRAKATAU

TIRTA INDUSTRI CILEGON, BANTEN

NIBRAS NASYIRAH

F44090009

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2012

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

DESAIN OPTIMASI JARINGAN PIPA TRANSMISI BENDUNG

CIPASAURAN - RUMAH POMPA CIDANAU PT. KRAKATAU

TIRTA INDUSTRI CILEGON, BANTEN

LAPORAN PRAKTIK LAPANGAN

NIBRAS NASYIRAH

F44090009

Disetujui Oleh :

Bogor, 5 Desember 2012

Pembimbing Akademik

Ir. Dedi Kusnadi Kalsim, M.Eng.,Dip.,HE

NIP.1 9490 416 197603 1 002

i

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur dipanjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan

hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan Praktik Lapangan yang berjudul

Desain Optimasi Jaringan Pipa Transmisi Bendung Cipasauran-Rumah Pompa Cidanau PT.

Krakatau Tirta Industri Cilegon, Banten.

Dalam kesempatan ini penulis juga menyampaikan ucapan terima kasih kepada pihak-pihak

yang telah membantu, yaitu kepada:

1. Ir. Dedi Kusnadi Kalsim, M.Eng.,Dip.HE sebagai dosen pembimbing akademik yang telah

memberikan bimbingan dan arahan dalam penyusunan laporan ini.

2. Dr. Ir. Roh Santoso Budi Waspodo, MT dan Dr. Satyanto K. Saptomo, STP, MSi selaku

satuan tugas Praktik Lapangan Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, IPB.

3. Muhamad Budi Saputra, ST, M.Eng selaku Kepala Divisi Air Baku PT. Krakatau Tirta

Industri yang telah memberikan bantuan dan bimbingan selama waktu pelaksanaan Praktik

Lapangan serta pada waktu penulisan laporan Praktik Lapangan.

4. Muhammad Nashir, ST selaku asisten pembimbing lapangan.

5. Seluruh karyawan PT. Krakatau Tirta Industri yang membantu dalam pelaksanaan Praktik

Lapangan.

6. Nina Tri Lestari, Yanuar Chandra Wijaya, dan Maulana Ibrahim Rau selaku kakak tingkat

yang telah memberikan bantuan dan pengalaman selama menjalani Praktik Lapangan.

Terima kasih untuk seluruh pihak yang telah membantu dan tidak dapat penulis sebutkan satu

per satu. Semoga tulisan ini bermanfaat dan memberikan kontribusi yang nyata terhadap

perkembangan ilmu pengetahuan.

Bogor, 5 Desember 2012

Penulis

Nibras Nasyirah

ii

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ................................................................................................................ i

DAFTAR ISI .............................................................................................................................. ii

DAFTAR TABEL ...................................................................................................................... iv

DAFTAR GAMBAR .................................................................................................................. v

DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................................................. vi

I. PENDAHULUAN ............................................................................................................... 1

1.1 LATAR BELAKANG ....................................................................................................... 1

1.2 TUJUAN ........................................................................................................................... 2

1.3 TEMPAT DAN WAKTU PELAKSANAAN ..................................................................... 2

1.4 METODE PELAKSANAAN ............................................................................................. 2

1.5 ASPEK KAJIAN ............................................................................................................... 3

II. TINJAUAN UMUM PERUSAHAAN ................................................................................ 4

2.1 SEJARAH DAN PERKEMBANGAN ............................................................................... 4

2.2 LOKASI DAN TATA LETAK .......................................................................................... 5

2.3 WILAYAH PASAR DAN CAKUPAN PELANGGAN ...................................................... 5

2.4 VISI DAN MISI PERUSAHAAN ..................................................................................... 5

2.5 BUDAYA PERUSAHAAN ............................................................................................... 5

2.6 STRUKTUR ORGANISASI DAN KETENAGAKERJAAN ............................................. 6

III. ANALISIS HIDROLOGI TERHADAP KETERSEDIAAN AIR BAKU ......................... 7

3.1 SIKLUS HIDROLOGI ...................................................................................................... 7

3.2 ANALISIS KETERSEDIAAN AIR BAKU ....................................................................... 9

3.2.1 Analisis Frekuensi ..................................................................................................... 9

3.2.2 Debit Aliran .............................................................................................................. 9

IV. KUALITAS DAN SISTEM PENGOLAHAN AIR BAKU ................................................ 11

4.1 AIR BERSIH .................................................................................................................... 11

4.2 PENENTUAN KUALITAS AIR BAKU ............................................................................ 11

4.3 PROSES PENGOLAHAN AIR BAKU ............................................................................. 13

V. SISTEM TRANSMISI ....................................................................................................... 17

5.1 DASAR-DASAR ALIRAN FLUIDA ................................................................................ 17

iii

Halaman

5.2 KLASIFIKASI ALIRAN ................................................................................................... 18

5.2.1 Berdasarkan Keadaan Aliran (State Of Flow).............................................................. 18

5.2.2 Berdasarkan Tipe Aliran ........................................................................................... 19

5.3 HIDROLIKA PERPIPAAN ............................................................................................... 19

5.3.1 Kehilangan Tekanan ................................................................................................. 20

5.3.2 Kehilangan Tekanan Di Perlengkapan Pipa ............................................................... 22

5.4 KARAKTERISTIK PIPA TRANSMISI ............................................................................. 22

5.5 DASAR-DASAR SISTEM PEMOMPAAN ....................................................................... 23

5.5.1 Karakteristik Sistem Pemompaan .............................................................................. 23

5.5.2 Jenis-Jenis Pompa ..................................................................................................... 27

VI. PEMBAHASAN ................................................................................................................. 28

6.1 DESAIN OPTIMASI PIPA ............................................................................................... 28

6.2 DESAIN OPTIMASI POMPA ........................................................................................... 29

VII. PENUTUP ......................................................................................................................... 32

7.1 SIMPULAN ...................................................................................................................... 32

7.2 SARAN ............................................................................................................................ 32

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................................. 33

iv

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Penyebaran air di dunia ................................................................................................... 7

Tabel 2. Koefisien Hazen William ................................................................................................ 20

Tabel 3. Nilai ԑ untuk koefisien Colebrook .................................................................................. 21

Tabel 4. Nilai C untuk koefisien Manning ..................................................................................... 22

Tabel 5. Kriteria pipa transmisi ..................................................................................................... 23

v

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Struktur organisasi PT. Krakatau Tirta Industri ............................................................ 6

Gambar 2. Lokasi bendung Cipasauran ......................................................................................... 8

Gambar 3. Fungsi ekosistem pada suatu DAS ............................................................................... 12

Gambar 4. Water Treatment Plant PT. KTI ................................................................................... 13

Gambar 5. Proses koagulasi di dalam chamber ............................................................................. 14

Gambar 6. Proses sedimentasi di dalam akselerator ....................................................................... 14

Gambar 7. Proses Filtrasi .............................................................................................................. 15

Gambar 8. Tower reservoir PT. KTI ............................................................................................. 16

Gambar 9. Saluran terbuka dan tertutup ........................................................................................ 17

Gambar 10. Garis kemiringan hidraulis dan energi ........................................................................ 17

Gambar 11. Eksperimen ilustrasi jenis aliran ................................................................................. 18

Gambar 12. Head statik ................................................................................................................ 24

Gambar 13. Head statik versus aliran ............................................................................................ 24

Gambar 14. Head gesekan/friksi versus aliran ............................................................................... 24

Gambar 15 a. Sistem dengan head statik tinggi ............................................................................. 25

Gambar 15 b. Sistem dengan head statik rendah ........................................................................... 25

Gambar 16. Kurva kinerja sebuah pompa ...................................................................................... 25

Gambar 17. Titik operasi pompa ................................................................................................... 26

Gambar 18. Jenis-jenis pompa ...................................................................................................... 27

Gambar 19. Lokasi jalur transmisi ................................................................................................ 28

Gambar 20. Rumah pompa Cidanau ............................................................................................. 29

Gambar 21. Kurva sistem pompa .................................................................................................. 30

Gambar 22. Kurva kinerja pompa ................................................................................................. 31

vi

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Peta DAS Cipasauran ................................................................................................ 35

Lampiran 2. Proyeksi kebutuhan air baku dan rencana pemenuhan PT. KTI 2011-2012 ................. 36

Lampiran 3. Kurva pompa Johnston ............................................................................................. 37

Lampiran 4. Penentuan spesifikasi pompa Johnston ...................................................................... 38

Lampiran 5. Koefisien kehilangan tekanan minor .......................................................................... 39

Lampiran 6. Perhitungan total headloss berdasarkan kebutuhan air baku ........................................ 41

Lampiran 7. Perhitungan total headloss berdasarkan kecepatan aliran pipa diameter 500 mm ........ 43

Lampiran 8. Perhitungan total headloss berdasarkan kecepatan aliran pipa diameter 600 mm ........ 45

Lampiran 9. Perhitungan total headloss berdasarkan kecepatan aliran pipa diameter 700 mm ........ 47

Lampiran 10. Perhitungan total headloss berdasarkan kecepatan aliran pipa diameter 800 mm ...... 49

Lampiran 11. Perhitungan total headloss berdasarkan kecepatan aliran pipa diameter 900 mm ...... 51

Lampiran 12. Perhitungan total headloss berdasarkan kecepatan aliran pipa diameter 1000 mm...... 53

1

I. PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Air merupakan salah satu sumber daya alam yang memiliki fungsi sangat penting bagi

kehidupan seluruh makhluk hidup, termasuk manusia. Tanpa air berbagai proses kehidupan tidak

dapat berlangsung, sehingga penyediaan air baku untuk kebutuhan domestik, irigasi, dan industri

menjadi perhatian dan prioritas utama. Dalam perkembangannya, air secara cepat menjadi sumber

daya yang semakin langka dan relatif tidak ada sumber penggantinya. Meskipun Indonesia

termasuk 10 negara kaya air, namun dalam pemanfaatannya terdapat permasalahan mendasar yang

masih terjadi, seperti adanya variasi musim dan ketimpangan spasial ketersediaan air.

Permasalahan mendasar yang lainnya adalah terbatasnya jumlah air yang dapat dieksplorasi dan

dikonsumsi, sedangkan kebutuhan akan air baku terus meningkat. Masalah kualitas air juga

semakin mempersempit alternatif sumber-sumber air yang dapat dimanfaatkan oleh masyarakat.

Oleh karena itu perlu adanya pengembangan dan pengolahan sumber daya air yang merupakan

dasar peradaban manusia.

Hal tersebut juga menjadi masalah bagi PT. Krakatau Tirta Industri dalam menjamin

ketersediaan air bagi kebutuhan ekspansi perluasan pabrik di kawasan industri KS Group. Sebagai

anak usaha dari KS Group, PT. KTI berusaha meningkatkan kapasitas air untuk memenuhi

pasokan penopang industri baja KS Group. Selama ini, air baku yang diolah berasal dari sungai

Cidanau yang bersumber dari danau alam Rawa Danau, yang dilengkapi dengan adanya reservoir

waduk Krenceng dengan kapasitas 3 juta m3. Ketersediaan air baku saat ini dirasa tidak cukup,

maka PT. KTI melakukan program strategis yang tepat. Beberapa program strategis yang

dikembangkan diantaranya peningkatan kapasitas Waduk Krenceng menjadi 4.5 juta m3,

optimalisasi Sungai Cidanau, serta pengembangan jaringan distribusi dan penggunaan kembali air

buangan pabrik KS.

Seiring dengan berjalannya waktu, keseluruhan program tersebut dirasa belum mampu

memenuhi kebutuhan. PT. KTI sebagai salah satu penyedia air bersih di kawasan Cilegon memiliki

kapasitas terpasang 2000 liter/detik, namun ketersediaan air baku dari Sungai Cidanau pada musim

kering hanya 1375 liter/detik, sehingga perlu dilaksanakan program baru yaitu berupa penambahan

lokasi pengambilan sumber air baku pada Sungai Cipasauran. Sungai Cipasauran dipilih sebagai

lokasi yang tepat mengingat kemampuan Sungai Cidanau yang menurun dalam memenuhi

kebutuhan pasokan air baku dalam beberapa tahun ke depan.

Lokasi Sungai Cipasauran yang tidak terlalu jauh dari rumah pompa menjadikan air baku dari

sungai Cipasauran dapat dipasok ke rumah pompa tersebut dan dipompakan kembali menuju

instalasi pengolahan air PT. KTI di Cilegon. Penyaluran air baku dilakukan dengan membangun

pipa sepanjang jalur transmisi yang dilengkapi dengan pengadaan pompa. Penentuan diameter

serta kapasitas dan jumah pompa dilakukan berdasarkan debit andalan sungai Cipasauran, sehingga

diperoleh hasil yang optimum.

2

1.2 TUJUAN

Secara umum tujuan Praktik Lapangan adalah:

1. Tujuan Instruksional

Meningkatkan pengetahuan, sikap, dan keterampilan mahasiswa melalui latihan kerja dan

aplikasi ilmu yang telah diperoleh sesuai dengan bidang keahliannya, serta meningkatkan

kemampuan mahasiswa dalam mengidentifikasi, merumuskan, dan memecahkan

permasalahan sesuai dengan keahliannya di lapangan secara sistematis dan interdisiplin.

2. Tujuan Institusional

Memperkenalkan dan mendekatkan IPB, khususnya Fakultas Teknologi Pertanian dengan

masyarakat dan mendapatkan masukan/pertimbangan bagi penyusunan kurikulum sebagai

upaya peningkatan kualitas pendidikan yang sesuai dengan kemajuan iptek dan kebutuhan

masyarakat sebagai pengguna.

Secara khusus tujuan Praktik Lapangan adalah:

a. Mempelajari mengenai desain optimasi pipa dan pompa dan di PT. Krakatau Tirta

Industri.

b. Menganalisis dan mengobservasi permasalahan di lapangan terutama dalam aspek

optimasi pipa dan pompa dengan ilmu yang telah dipelajari.

c. Memperoleh pengalaman bekerja sesuai dengan bidang profesi yang ditekuni oleh

mahasiswa yang bersangkutan dan menambah kemampuan beradaptasi dengan

lingkungan kerja pada suatu wilayah industri.

1.3 TEMPAT DAN WAKTU PELAKSANAAN

Kegiatan praktik lapangan dilaksanakan di PT. Krakatau Tirta Industri, Cilegon, Banten.

Praktik lapangan ini berlangsung dari 25 Juni 2012 sampai 12 Agustus 2012 atau selama 40 hari

kerja efektif.

1.4 METODE PELAKSANAAN

Metodologi pelaksanaan kegiatan praktik lapangan ini adalah sebagai berikut :

1. Orientasi

Orientasi bertujuan untuk mengenalkan staf-staf PT. Krakatau Tirta Industri sebagai pihak

yang membantu pelaksanaan praktik lapangan dengan pelaksana kegiatan Praktik Lapangan.

2. Wawancara dan Diskusi

Wawancara dilakukan sebagai upaya pengumpulan informasi dan data serta untuk

mengklarifikasi permasalahan yang terjadi di lapangan. Wawancara dilakukan dengan pihak-

pihak yang terkait langsung dan berdasarkan bimbingan dari pembimbing lapangan.

3. Praktik Langsung

Praktik langsung dilakukan untuk memperoleh pengalaman di dunia kerja dan mempelajari

kesesuaian antara teori yang disampaikan di dalam perkuliahan dengan praktik di lapangan.

Dalam melakukan praktik, mahasiswa diharapkan dapat aktif berperan serta dalam kegiatan

kerja harian di perusahaan.

4. Pengolahan data

Data yang sudah terkumpul diolah baik secara perhitungan manual maupun dengan

perhitungan menggunakan piranti lunak.

3

5. Studi Pustaka

Studi pustaka dilakukan untuk memperoleh penjelasan atau pembuktian ilmiah.dalam

melakukan analisis terhadap berbagai macam permasalahan yang dihadapi di lapangan.

1.5 ASPEK KAJIAN

Aspek yang dikaji dalam kegiatan praktik lapangan ini antara lain :

1. Aspek Kajian Umum

Pengkajian aspek umum mencakup latar belakang dan sejarah perkembangan PT. Krakatau

Tirta Industri, Cilegon, Banten, lokasi dan tata letak perusahaan, struktur organisasi

perusahaan, ketenagakerjaan, sistem dan kapasitas produksi.

2. Aspek Kajian Khusus

Pengkajian aspek khusus mencakup desain optimasi pipa dan pompa sepanjang jalur

transmisi di PT. Krakatau Tirta Industri, Cilegon, Banten untuk memenuhi kebutuhan

pasokan air baku.

4

II. TINJAUAN UMUM PERUSAHAAN

2.1 SEJARAH DAN PERKEMBANGAN

PT..Krakatau Steel didirikan tepat pada era pergerakan Budi Utomo, atas ijin dan prakarsa

presiden pertama RI. Dilakukan peletakan batu pertama pendirian Pabrik Baja Trikora yaitu pada

tanggal 26 Mei tahun 1962, yang kemudian menjadi cikal bakal berdirinya PT. Krakatau Steel.

Pabrik Baja Trikora merupakan industri yang dapat menjadikan bangsa Indonesia mandiri, dan

merupakan Pabrik baja terpadu dan terbesar di Asean yang dibangun di Indonesia. Melalui

Peraturan Pemerintah No 35/31 Agustus 1970, Pabrik Baja Trikora menjadi Pabrik Baja Modern

“PT. Krakatau Steel (Persero)”. Sejak saat itu silih berganti berbagai pabrik dibangun di area

kompleks PT. Krakatau Steel. Pada Tahun 1977, Presiden RI kedua, mula-mula meresmikan

Pabrik Besi Beton, Pelabuhan Cigading pada bulan Juli tahun 1997 (PT.KBS), disusul dengan

Pabrik Billet Baja (BSP), Wire Rod, Pipa Baja (KHI), Pembangkit Listrik (KDL) 400 MW dan

Pusat Penjernihan Air berkapasitas 800 Liter/detik, yang kini lebih dikenal dengan PT. Krakatau

Tirta Industri.

PT. Krakatau Tirta Industri yang didirikan pada tanggal 28 Februari 1996, merupakan anak

perusahaan yang sahamnya 99.99% dimiliki oleh PT. Krakatau Steel (Persero) dan 0.01% dimiliki

oleh PT. Krakatau Industrial Estate Cilegon (PT. KIEC). Perusahaan ini sebelumnya merupakan

unit penunjang kegiatan operasional PT. Krakatau Steel (Persero) dalam bidang penyediaan air

bersih yang mulai beroperasi sejak 1978. Hasil pengolahan air bersih sebagian besar

didistribusikan untuk kebutuhan air baku industri di wilayah Cilegon, Banten, dan sebagian untuk

kebutuhan penduduk Kota Cilegon. Air yang diolah berasal dari Sungai Cidanau, yang merupakan

saluran pelepas dari Rawa Danau, dengan debit antara 1.2 – 28.1 m3/detik. Air dipompakan

melalui pipa berdiameter 1.4 m sepanjang ±28 km untuk diolah menjadi air bersih di unit

pengolahan air. PT. KTI memiliki kapasitas terpasang unit pengolah air sebesar 2000 lt/dt dengan

kapasitas sebesar 56%.

PT. KTI merupakan salah satu perusahaan di Indonesia yang bergerak di bidang industri air

bersih, namun seiring meningkatnya kebutuhan pasar, maka PT. KTI juga memiliki beberapa

kegiatan lain. Berikut adalah beberapa kegiatan yang dilakukan oleh PT. KTI.

a. Menyediakan air baku untuk kebutuhan sendiri maupun pihak lain

b. Mendirikan dan mengoperasikan instalasi penjernihan air termasuk limbah

c. Menjalankan perdagangan barang yang berhubungan dengan kegiatan a dan b tersebut

d. Menjalankan usaha jasa konsultasi dan supervisi di bidang teknologi air bersih dan/atau air

limbah.

Luas wilayah pelayanan air bersih di Kota Cilegon dan sekitarnya mencapai 225 km2. Pada

tahun 2006 PT. Krakatau Tirta Industri melakukan kerjasama operasional (KSO) dengan PT.

Krakatau Daya Listrik (PT. KDL) membentuk PT. Krakatau Data Tirta (PT. KDT), dengan

kegiatan utama pada pengolahan air minum dalam kemasan. Pelanggan terbesar saat ini adaah PT.

Krakatau Steel Group serta industri-industri di kawasan Cigading, Ciwandan, Cilegon, dan Banten.

5

2.2 LOKASI DAN TATA LETAK

Kantor Cilegon:

Pusat Penjernihan Air Krakatau Steel Group

Jl.Ir.Sutami Kenon sari Citangkil Krenceng Cilegon – banten 42442. Telp:(0254) 311206;

Faximile : (0254)310824.

Kantor Jakarta:

Gedung Wisma Baja Krakatau Steel Lt.VIII-Jl.Gatot Subroto Kav 54 Jakarta Selatan.

Telp /faxs:(021) 5221249.

2.3 WILAYAH PASAR DAN CAKUPAN PELANGGAN

1. Wilayah pasar Indonesia.

Industri : Kawasan industri, pelabuhan udara, pelabuhan laut, perhotelan, perkantoran,

niaga.

Domestik : Perumahan dan apartemen.

2. Kelas Dunia :

Standar bekerja kelas dunia.

Berkembang dan berkesinambungan.

Komitmen terhadap tujuan ekonomi, lingkungan dan sosial.

Keunggulan dalam efesiensi dan teknologi.

Berdaya saing.

2.4 VISI DAN MISI DAN PERUSAHAAN

a) Visi KTI

” World Class Water Supply Company”.

Dalam pelaksanaannya, PT Krakatau Tirta Industri berupaya untuk memberikan solusi

kebutuhan air bersih untuk industri dan domestik, mendapatkan air baku, menggunakan

teknologi pengolahan yang efektif dan efisien, menyediakan jasa, material dan peralatan

produksi, dan menjamin standar kualitas produk sesuai kebutuhan.

b) Misi

Menyediakan air dan solusinya bagi industri dan masyarakat dengan mengutamakan

keharmonisan lingkungan.

2.5 BUDAYA PERUSAHAAN

1. Akuntabilitas

Bekerja secara profesional, bertanggung jawab dan transparan serta mengikuti kaedah 5R.

2. Reformasi

Merubah cara kerja yang lebih efektif, efisien dan inovatif serta berkesinambungan dalam

rangka mencapai Visi dan Misi Perusahaan.

3. Integritas

Bekerja dengan mengutamakan kejujuran, disiplin dan dapat dipercaya serta

menghilangkan praktek KKN, tidak akan menerima uang dan pemberian dalam bentuk

apapun yang dapat menyebabkan penyimpangan.

6

2.6 STRUKTUR ORGANISASI DAN KETENAGAKERJAAN

Struktur organisasi dalam suatu perusahaan mempunyai peranan sangat penting yang

bertanggung jawab terhadap seluruh proses kegiatan didalam perusahaan agar berjalan sesuai

dengan rencana. Adapun Struktur Organisasi di PT. Krakatau Tirta Industri dapat dilihat pada

Gambar 1.

Gambar 1. Struktur Organisasi PT. Krakatau Tirta Industri

7

III. ANALISIS HIDROLOGI TERHADAP

KETERSEDIAAN AIR BAKU

Hidrologi adalah ilmu yang berkaitan dengan air di bumi, baik mengenai terjadinya,

peredaran, penyebaran, sifat, dan hubungan dengan lingkungannya terutama dengan makhluk

hidup. Ilmu tersebut dapat dimanfaatkan untuk beberapa kegiatan, diantaranya untuk

memperkirakan besarnya banjir yang ditimbulkan oleh hujan deras sehingga dapat direncanakan

bangunan untuk mengendalikannya, untuk memperkirakan jumlah air yang dibutuhkan oleh suatu

jenis tanaman, dan untuk memperkirakan jumlah air yang tersedia di suatu sumber air sehingga

dapat dimanfaatkan guna berbagai keperluan (Triatmojo 2008).

3.1 SIKLUS HIDROLOGI

Siklus hidrologi merupakan proses kontinu dimana air bergerak dari bumi ke atmosfer dan

kemudian kembali lagi ke bumi. Air yang kembali ke bumi berupa titik-titik air yang jatuh sebagai

hujan ke permukaan laut dan daratan. Hujan yang jatuh sebagian tertahan oleh tumbuhan

(intersepsi) dan selebihnya sampai ke permukaan tanah. Selanjutnya sebagian air hujan yang

sampai ke permukaan tanah akan meresap ke dalam tanah (infiltrasi), dan sebagian lainnya

mengalir di atas permukaan tanah (surface runoff) mengisi cekungan tanah, danau, sungai, dan

akhirnya mengalir ke laut. Air yang meresap ke dalam tanah sebagian akan mengalir di dalam

tanah (perkolasi) mengisi tanah dan keluar sebagai mata air atau mengalir ke sungai. Pada akhirnya

aliran air di sungai tersebut akan mengalir sampai ke laut (Triatmojo 2008).

Jumlah air permukaan dan air atmosfer pada suatu waktu sebenarnya relatif kecil. Namun

karena proses pembentukannya terjadi secara terus menerus sesuai dengan siklus hidrologi, maka

jumlah yang terukur dalam kurun waktu satu tahun cukup besar. Gambaran secara global

penyebaran air di dunia dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Penyebaran air di dunia

Kategori Persentase

Air asin

Laut 97.3

Danau 0.01

Air tawar

Air es (glacier) 2.14

Akifer 0.61

Kelembaban tanah 0.005

Atmosfer 0.001

Danau 0.009

Sungai 0.0001

Total 100

Sumber: (Triatmojo 2008)

Konsep siklus hidrologi dapat diperluas dengan memasukkan gerakan atau perjalanan

sedimen, unsur-unsur hara, dan biota yang terlarut dalam air. Menelaah konsep siklus hidrologi

secara luas, maka pengertian istilah siklus lalu dapat digunakan sebagai konsep kerja untuk analisis

dari berbagai permasalahan, misalnya dalam perencanaan dan evaluasi pengelolaan daerah aliran

sungai (DAS). Daerah aliran sungai (DAS) merupakan daerah yang dibatasi oleh punggung-

8

punggung gunung maupun pegunungan di mana air hujan yang jatuh pada daerah tersebut akan

mengalir menuju sungai utama pada suatu titik yang ditinjau.

Pengelolaan daerah aliran sungai (DAS) bagian hulu akan berpengaruh sampai pada hilir.

Oleh karenanya DAS bagian hulu merupakan bagian yang penting karena mempunyai fungsi

perlindungan terhadap seluruh bagian DAS, maka apabila terjadi pengelolan yang tidak benar

terhadap bagian hulu maka dampak yang ditimbulkan akan dirasakan pula pada bagian hilir.

Apabila fungsi suatu DAS telah terganggu, maka sistem hidrologisnya akan terganggu,

penangkapan curah hujan, resapan dan penyimpanan airnya menjadi sangat berkurang atau sistem

penyalurannya menjadi sangat boros. Kejadian itu akan menyebabkan melimpahnya air pada

musim penghujan dan sangat minimum pada musim kemarau, sehingga fluktuasi debit sungai

antara musim hujan dan musim kemarau berbeda tajam. Untuk itu perlu adanya analisis terhadap

ketersediaan air suatu daerah aliran sungai agar dapat mengetahui kemampuannya dalam

menyediakan air.

Dalam kawasan DAS Cidanau mengalir sungai dan anak sungai, yaitu Sungai Cisalak,

Sungai Cikalumpang, Sungai Cisumur, Sungai Cikarasak, Sungai Cibuntu, Sungai Cisaar, Sungai

Ciapus, Sungai Cisumur, Sungai Cilahum, Sungai Cisaat, Sungai Ciomas, Sungai Cibarugbug,

Sungai Cigalusun, dan Sungai Cirakah Gede. Secara umum sungai-sungai tersebut membentuk

pola aliran sub dendritik (mendaun). Hampir sebagian besar sungai-sungai tersebut bermuara ke

Rawa Danau dengan aliran debit yang bervariasi sepanjang tahun tergantung musim. Namun hanya

ada satu sungai yang mengalir dari Rawa Danau ke laut, yaitu Sungai Cidanau. Sungai Cidanau ini

kemudian menjadi sumber air utama untuk PT. KTI dalam memenuhi kebutuhan air bagi industri

dan masyarakat di wilayah Kota Cilegon. Untuk itu, seiring bertambahnya jumlah konsumen air

baku, maka PT. KTI melakukan penambahan lokasi pengambilan air pada Sungai Cipasauran.

Gambar 2. Lokasi bendung Cipasauran

9

3.2 ANALISIS KETERSEDIAAN AIR BAKU

Secara umum ketersediaan air akan tetap stabil karena adanya proses daur ulang secara alami.

Namun kenyataan menunjukan ketersediaan air tawar dibeberapa sungai dan danau menjadi

berkurang, baik secara kuantitas maupun kualitas. Hal tersebut dapat terjadi jika dalam

pemanfaatannya melebihi daya pulih.

3.2.1 Analisis Frekuensi

Salah satu masukan data yang diperlukan dalam menganalisis kuantitas air adalah curah hujan

rencana. Analisis frekuensi merupakan suatu metode yang digunakan untuk menentukan curah

hujan secara simulasi. Simulasi dilakukan dengan menggunakan bantuan HEC-HMS. HEC-HMS

merupakan piranti lunak yang dirancang untuk mensimulasi hubungan antara proses presipitasi dan

runoff yang ada di suatu DAS.

Curah hujan rencana adalah jumlah air yang jatuh di permukaan tanah selama periode tertentu

yang diukur dengan satuan tinggi (mm) di atas permukaan bila tidak terjadi evaporasi, aliran

permukaan, dan infiltrasi. Curah hujan rencana diperoleh dari analisis frekuensi dengan

menggunakan data curah hujan regional DAS Cipasauran. Analisis frekuensi ini dihitung dengan

menggunakan lima metode, yaitu Metode Normal, Log Normal, Gumbel, Pearson III, dan Log

Pearson III. Dari kelima metode tersebut kemudian akan dipilih metode terbaik berdasarkan

perhitungan persentase error dan nilai deviasi. Hasil dari kelima metode yang mempunyai deviasi

terkecil kemudian dijadikan masukan data pada HEC-HMS.

3.2.2 Debit Aliran

Debit aliran adalah laju larian air (dalam bentuk volume air) yang melewati suatu penampang

melintang sungai per satuan waktu. Debit aliran biasanya ditunjukkan dalam bentuk hidrograf

aliran, yaitu suatu perilaku debit sebagai respon adanya perubahan karakteristik biogeofisik yang

berlangsung dalam suatu DAS (oleh adanya kegiatan pengelolaan DAS) atau adanya perubahan

iklim lokal. Debit aliran rata-rata tahunan dapat memberikan gambaran potensi sumber daya air

yang dapat dimanfaatkankan dari suatu daerah aliran sungai (Asdak 2007).

Jumlah ketersediaan air dapat diketahui dari data debit yang dipengaruhi oleh presipitasi atau

curah hujan. Presipitasi adalah curahan atau jatuhnya air dari atmosfer ke permukaan bumi dan

laut dalam bentuk yang berbeda, yaitu curah hujan di daerah tropis dan curah hujan serta saju di

daerah beriklim sedang. Mengingat bahwa di daerah tropis presipitasi hanya ditemui dalam bentuk

curah hujan, maka presipitasi dalam konteks daerah tropis adalah sama dengan curah hujan.

Untuk mengetahui debit andalan dari suatu sungai, data curah hujan yang digunakan adalah

data curah hujan minimal 10 tahun. Debit andalan adalah besarnya debit yang tersedia untuk

memenuhi kebutuhan air dengan resiko kegagalan yang telah diperhitungkan. Dalam menentukan

besarnya debit andalan digunakan probabilitas Metode Weibull, dengan persamaan sebagai berikut.

Dimana:

P = Peluang (%)

m = nomor urut data

n = jumlah data

Data yang digunakan dalam metode probabilitas Weibull merupakan data debit minimum aliran

sungai Cipasauran setiap satu tahun yang diperoleh dari pengolahan data curah hujan 10 tahun

milik stasiun cuaca Ciomas dan Padarincang yang merupakan hasil pengukuran PT. KTI dengan

10

menggunakan metode FJ. Mock. Berdasarkan hasil perhitungan diperoleh nilai debit andalan

sebesar 600 liter/detik.

Selain itu masukan data yang juga diperlukan adalah debit banjir rencana. Debit banjir

rencana adalah debit banjir yang dipakai untuk dasar perencanaan pengendalian banjir, dan

dinyatakan menurut periode ulang tertentu. Debit banjir rencana diperoleh dengan menggunakan

bantuan piranti lunak HEC-HMS yang di bagi ke dalam 18 wilayah. Berdasarkan hasil analisis

tersebut diperoleh nilai debit banjir rencana rata-rata setiap wilayah sebesar 0.431 m3/detik.

Hasil perhitungan debit aliran kemudian digunakan untuk menentukan kualitas air dalam

bentuk konsentrasi kontaminan. Selain itu data debit yang diperoleh dari perhitungan curah hujan

selanjutnya menjadi informasi yang penting bagi pengelolaan sumber daya air. Dimana debit

puncak diperlukan untuk merancang bangunan pengendali banjir. Sementara data debit aliran kecil

diperlukan untuk perencanaan alokasi (pemanfaatan) air guna berbagai macam kebutuhan,

terutama pada musim kemarau panjang (Asdak 2007).

11

IV. KUALITAS DAN SISTEM PENGOLAHAN AIR BAKU

4.1 AIR BERSIH

Air merupakan barang sosial yang bernilai ekonomis, seperti yang tercantum pada Undang-

Undang Nomor 7 Pasal 4 Tentang Sumber Daya Air, yaitu air mempunyai fungsi sosial,

lingkungan hidup, dan ekonomi yang diselenggarakan dan diwujudkan secara selaras. Fungsi

sosial yang dimaksud adalah negara menjamin hak setiap orang untuk mendapatkan air bagi

kebutuhan pokok minimal sehari-hari guna memenuhi kehidupannya yang sehat, bersih, dan

produktif, sedangkan air dikategorikan sebagai barang ekonomi karena air memenuhi kriteria

sebagaimana definisi ilmu ekonomi, yaitu ilmu yang mempelajari prilaku manusia dalam

hubungannya dengan pemenuhan kebutuhan dan sumber daya langka yang mempunyai berbagai

alternatif kegunaan. PT. KTI yang merupakan anak perusahaan PT. KS bertanggung jawab dalam

ketersediaan air baku kawasan industri tersebut. Pemenuhan kebutuhan air baku dilakukan melalui

program jasa lingkungan, yaitu melakukan pembayaran kepada petani daerah resapan air dalam

jumlah tertentu jika petani tersebut tidak menebang pohon, sehingga diperoleh harga jual air baku

yang sebanding dengan kualitas.

Air memiliki beberapa ciri dari segi fisik, kimia, dan biologi yang dapat mengukur tingkat

mutu dari air tersebut. Ciri-ciri fisik yang utama dari air adalah keseluruhan bahan padat,

kekeruhan, warna, rasa dan bau, serta suhu. Ciri-ciri kimiawi air dapat diketahui melalui pengujian

seperti tingkat keasaman, kandungan logam, anion-kation terlarut, alkalinitas, kesadahan, hantaran,

dan konsentrasi karbon dioksida. Sedangkan ciri-ciri biologi air merupakan keberadaan organisme

mikro dalam air tersebut. Organisme mikro yang terdapat di dalam air sekarang ini disebut

binatang, tumbuhan, dan protista. Organisme mikro yang paling dikenal adalah bakteri (Herdianto

2011).

Air murni adalah zat cair yang tidak mempunyai rasa, warna, dan bau, yang terdiri dari

hidrogen dan oksigen dengan rumus kimiawi H2O. Karena air merupakan suatu larutan yang

hampirhampir bersifat universal, maka zat-zat yang paling alamiah maupun buatan manusia hingga

tingkat tertentu terlarut di dalamnya. Dengan demikian, air di dalam mengandung zat-zat terlarut.

Di samping itu, akibat daur hidrologi, air juga mengandung berbagai zat lainnya, termasuk gas.

Zat-zat ini sering disebut pencemar yang terdapat dalam air (Herdianto 2011).

Secara kualitas, air bersih harus memenuhi persyaratan fisik, kimia, dan biologi. Standar

persyaratan kualitas air bersih perlu diterapkan dengan pertimbangan bahwa air bersih yang

memenuhi syarat kesehatan, sebagaimana yang telah ditetapkan Departemen Kesehatan RI yang

meliputi fisis, kimia, biologi, dan radioaktivitas, dapat mempertinggi derajat kesehatan dan

kesejahteraan rakyat. Dengan dasar pertimbangan tersebut, maka usaha pengolahan dan

pengelolaan terhadap air yang akan digunakan oleh manusia harus berpedoman pada standar

pemenuhan kualitas air bersih yang sudah ada (Herdianto 2011).

4.2 PENENTUAN KUALITAS AIR BAKU

Kualitas air pada beberapa sumber air baku seperti sungai sangat dipengaruhi oleh daerah

sekitarnya yang berfungsi sebagai daerah tangkapan air, sehingga penggunaan lahan yang

dilakukan pada daerah tersebut juga sangat berpengaruh terhadap kualitas air tersebut. Daerah

Aliran Sungai (DAS) mempunyai karakteristik yang spesifik serta berkaitan erat dengan unsur

utamanya seperti jenis tanah, tataguna lahan, topografi, kemiringan, dan panjang lereng.

Karakteristik biofisik DAS dalam merespon curah hujan yang jatuh di dalam wiayah DAS tersebut

12

dapat memberikan pengaruh terhadap besar kecilnya evapotranspirasi, infiltrasi, perkolasi, aliran

permukaan, kandungan airtanah, dan aliran sungai.

Dalam perencanaan pembangunan lokasi pengambilan air yang baru milik PT. KTI juga

dilakukan analisis karakteristik biofisik pada DAS Cipasauran. Analisis diawali dengan melakukan

deliniasi DAS Cipasauran dengan menggunakan piranti lunak MW SWAT. Hasil dari analisis ini

digunakan untuk mengetahui luas DAS, dan panjang sungai Cipasauran. Selanjutnya diperoleh

luasan DAS sebesar 43.3 Km2 dengan panjang sungai 13.3 Km.

Dalam sistem hidrologi, vegetasi memiliki peranan penting karena dapat merubah sifat fisika

dan kimia tanah dalam hubungannya dengan air, sehingga dapat mempengaruhi kondisi permukaan

tanah dan besar-kecilnya aliran air permukaan. Oleh karena itu perlu dilakukan analisis tutupan

lahan untuk mengetahui vegetasi yang berperan di sepanjang DAS. Analisis tutupan lahan

dilakukan dengan menggunakan piranti lunak Google Earth. Google Earth merupakan program

virtual yang memetakan bumi dari superimposisi gambar, yang dikumpulkan dari pemetaan satelit,

fotografi udara, dan globe GIS 3 dimensi. Data visual yang disajikan piranti lunak tersebut yang

kemudian akan memudahkan dalam penentuan jenis tutupan lahan. Dalam analisis ini jenis tutupan

lahan dibagi menjadi lahan pertanian, perumahan, hutan sekunder, semak belukar, dan jalan.

Berdasarkan hasil analisis diketahui bahwa sepanjang DAS Cipasauran didominasi oleh wilayah

hutan sekunder.

Hujan yang jatuh di suatu DAS akan mengalami interaksi dengan komponen ekosistem DAS

yang kemudian akan menghasilkan keluaran berupa debit, muatan sedimen, dan material lainnya

yang terbawa aliran sungai. Muatan sedimen dan material lain yang terbawa inilah yang juga

mempengaruhi kualitas dari aliran air sungai, sehingga untuk mengetahui pengaruh suatu

ekosistem DAS terhadap infiltrasi dan aliran permukaan, dilakukan suatu analisis dengan

menggunakan piranti lunak HEC-HMS. Analisis tersebut nantinya akan menghasilkan keluaran

berupa nilai debit banjir.

Gambar 3. Fungsi ekosistem suatu DAS

Keluaran lain yang berupa kontaminan juga perlu dianalisis guna mengetahui kualitas dari

aliran sungai. Dengan menggunakan analisis Water Quality Volume akan diketahui besar

kontaminan yang terkandung. Berdasarkan standar Air Baku Golongan B Dinas Pengairan Jawa

Timur tahun 2005 dan Permenkes No. 416 tahun 1990 tentang syarat-syarat dan pengawasan

kualitas air, dapat diketahui bahwa besarnya kontaminan yang terdapat pada aliran sungai

Cipasauran termasuk aman, karena berada di bawah standar baku mutu.

INPUT = Curah Hujan

Vegetasi Tanah Sungai

OUTPUT = Debit dan Muatan Sedimen

Manusia

IPTEK

13

4.3 PROSES PENGOLAHAN AIR

Sistem penyedia air bersih meliputi beberapa komponen, antara lain unit sumber baku, unit

pengolahan, unit produksi, unit transmisi, dan unit distribusi. Salah satu unit yang berperan penting

dalam menjaga kualitas air adalah unit pengolahan. Pengolahan air merupakan usaha-usaha teknis

yang dilakukan untuk mengubah sifat-sifat dan kandungan yang terdapat dalam air. Pengolahan air

baku menjadi air bersih yang siap konsumsi membutuhkan suatu alat yang dapat mengubah

kualitas air menjadi air yang layak dikonsumsi. Alat-alat pengolahan air tersebut tergabung dalam

sebuah unit yang dikenal dengan unit pengolahan air atau water treatment plant (WTP) (Herdianto

2011).

Sebagai perusahaan penyedia air bersih, PT. KTI juga memiliki unit pengolahan air atau

water treatment plant (WTP). Air yang diolah oleh PT. KTI merupakan air baku yang berasal dari

Sungai Cidanau, Sungai Krenceng dan Sungai Taman Baru. Sungai Cidanau memiliki debit

sebesar 1.2-28.1 m3/detik, sedangkan Sungai Krenceng dan Sungai Taman Baru memiliki debit

yang berkisar antara 0.3-2.5 m3/s. Aliran air dari ketiga sumber ini kemudian ditampung dalam

suatu penampungan sementara yaitu Waduk Krenceng yang memiliki kapasitas penyimpanan air

sebesar 2.5 juta m3.

Gambar 4. Water treatment plant PT. KTI

Air yang tertampung sementara di Waduk Krenceng kemudian dipompakan menuju WTP.

Secara umum terdapat lima proses pengolahan air di dalam WTP, yaitu koagulasi, flokulasi,

sedimentasi, filtrasi dan disinfeksi. Koagulasi adalah proses pembubuhan bahan koagulan seperti

Alum/Aluminiium Sulfat Al2(SO4)3 kedalam air agar kotoran dalam air yang berupa padatan

resuspensi misalnya zat warna organik, lumpur halus, dan bakteri dapat menggumpal dan cepat

mengendap. Proses koagulasi terjadi di dalam chamber dimana air baku dan bahan koagulan

diaduk secara cepat agar terjadi pencampuran secara merata sehingga terjadi konsentrasi yang

sama.

14

Gambar 5. Proses koagulasi di dalam chamber

Flokulasi adalah proses pembentukan flok sebagai akibat gabungan dari koloid-koloid dalam

air baku (air sungai) dengan koagulan. Pembentukan flok akan terjadi dengan baik jika

ditambahkan koagulan ke dalam air baku (air sungai), kemudian dilakukan pengadukan lambat.

Pengaturan kecepatan ini menjadi hal yang penting dalam flokulasi. Kecepatan yang terlalu tinggi

dapat menyebabkan flok pecah, dan sebaliknya kecepatan yang terlalu rendah dapat

mengakibatkan flok mengendap.

Setelah melewati proses destabilisasi partikel koloid melalui unit koagulasi dan unit flokulasi,

selanjutnya perjalanan air akan masuk ke dalam unit sedimentasi. Unit ini berfungsi untuk

mengendapkan partikel-partikel koloid yang sudah didestabilisasi oleh unit sebelumnya. Unit ini

menggunakan prinsip berat jenis. Berat jenis partikel koloid (biasanya berupa lumpur) akan lebih

besar daripada berat jenis air, sehingga di dalam bak sedimentasi akan terpisah antara air dan

lumpur. Proses sedimentasi yang terdapat di PT. KTI terjadi di dalam akselerator.

Gambar 6. Proses sedimentasi di dalam akselerator

Pada proses pengendapan tidak semua gumpalan kotoran dapat diendapkan semua. Butiran

gumpalan kotoran kotoran dengan ukuran yang besar dan berat akan mengendap, sedangkan yang

berukuran kecil dan ringan masih melayang-layang dalam air. Untuk mendapatkan air yang benar-

15

benar jernih harus dilakukan proses penyaringan. Penyaringan dilakukan dengan mengalirkan air

yang telah diendapkan kotorannya ke bak penyaring yang terdiri dari saringan pasir silika. Proses

ini disebut sebagai proses filtrasi.

Gambar 7. Proses Filtrasi

Proses terakhir adalah disinfeksi yaitu proses menghilangkan mikroorganisme atau bakteri

agar air yang dihasilkan memenuhi syarat bakteriologis. Pemberian desinfektan (gas khlor) pada

air hasil penyaringan bertujuan agar dapat mereduksi konsentrasi bakteri secara umum dan

menghilangkan bakteri pathogen (bakteri penyebeb penyakit). Beberapa metode desinfeksi

diantaranya penambahan zat kimia (khlorinasi), penggunaan materi fisik (panas dan cahaya), dan

penggunaan elektromegnetik, akustik, dan radiasi.

Air yang sudah melalui kelima proses pengolahan air tersebut, sebelum didistribusikan

terlebih dahulu masuk ke dalam reservoir. Reservoir berfungsi sebagai tempat penampungan

sementara air bersih sebelum didistribusikan melalui pipa distribusi milik PT. Krakatau Tirta

Industri. PT. KTI memiliki empat buah penampung air bersih yang terdiri dari tiga buah reservoir

yang terletak di dalam tanah dengan kapasitas setiap reservoir 6000 m3, dan satu buah tower

reservoir berkapasitas 1800 m3. Reservoir 1 digunakan untuk mendistribusikan air ke wilayah

industri milik PT. Krakatau Steel, reservoir 2 digunakan untuk mendistribusikan air ke PDAM

Cilegon, dan reservoir 3 yang sedang dalam tahap penyelesaian dalam rangka peningkatan

kapasitas, rencananya akan digunakan untuk mendistribusikan air ke wilayah baru proyek PT.

Krakatau Steel. Pendistribusian air dari ketiga reservoir tersebut disalurkan dengan menggunakan

pipa distribusi dengan sistem perpompaan. Sedangkan tower reservoir digunakan untuk

mendistribusikan air ke perumahan di wilayah Cilegon dan sekitarnya menggunakan pipa distribusi

dengan sistem gravitasi.

16

Gambar 8. Tower reservoir PT. KTI

17

V. SISTEM TRANSMISI

Sistem transmisi adalah suatu sistem yang berfungsi untuk menyalurkan air bersih dari tempat

pengambilan (intake) sampai tempat pengolahan atau dari tempat pengolahan ke jaringan

distribusi. Selain itu dalam perencanaan pembangunan jalur transmisi tersebut, perlu diperhatikan

pula pergerakan fluida selama penyaluran. Metode transmisi dapat dikelompokkan menjadi:

Sistem gravitasi

Sistem ini digunakan apabila kondisi persediaan berada pada elevasi yang lebih tinggi

dibandingkan dengan unit distribusi.

Sistem pompa

Prinsip sistem ini adalah dengan memberikan energi pada aliran air, sehingga air dapat

mencapai unit distribusi yang memiliki elevasi lebih tinggi dibandingkan dengan sumber

persediaan.

5.1 DASAR-DASAR ALIRAN FLUIDA

Ditinjau dari mekanika aliran, terdapat dua macam aliran yaitu aliran saluran tertutup dan

aliran saluran terbuka. Dua macam aliran tersebut dalam banyak hal memiliki kesamaan, tetapi

berbeda pada satu ketentuan penting. Perbedaan tersebut teretak pada keberadaan permukaan

bebas, dimana aliran pada saluran terbuka harus memiliki permukaan bebas yang dipengaruhi oleh

tekanan udara bebas ( P Atmosfer), sedangkan aliran pada saluran tertutup tidak dipengaruhi oleh

tekanan udara secara langsung kecuali oleh tekanan hidrolik (y) karena air mengisi seluruh

penampang saluran (Nasution 2005).

Gambar 9. Saluran terbuka dan tertutup

Perbandingan bentuk kedua tipe aliran tersebut dapat dilihat pada gambar 10.

Gambar 10. Garis kemiringan hidraulis dan energi

18

Perbedaan bentuk kedua aliran tersebu Perbandingan rumus energi untuk kedua tipe aliran

tersebut adalah:

Aliran pada saluran tertutup

Aliran pada saluran terbuka

5.2 KLASIFIKASI ALIRAN

5.2.1 Berdasarkan Keadaan Aliran (State of Flow)

1. Berdasarkan Bilangan Reynold

Keterangan:

Re = bilangan Reynold

V = kecepatan aliran (m/det)

d = diameter karakteristik (m)

v = viskositas (kekentalan) kinematik (m2/det) Tipe aliran berdasarkan gaya inersia gravitasi dan kekentalan yang dikenal sebagai

bilangan Reynolds (Re).

Aliran laminer

Pada saluran tertutup Re< 2000

Pada saluran terbuka Re< 500

Aliran peralihan (transisi)

Pada saluran tertutup 2000< Re< 4000

Pada saluran terbuka 500<Re< 1000

Aliran turbulen

Pada saluran tertutup Re> 4000

Pada saluran terbuka Re> 1000

Gambar 11. Eksperimen ilustrasi jenis aliran

19

2. Berdasarkan Bilangan Froude

Keterangan:

F = bilangan Froude

V = kecepatan aliran (m/det)

g = percepatan gravitasi (g= 9,81 m/det2)

D = kedalaman hidrolik (

)

A = luas penampang basah (m2)

T = lebar puncak (m)

Tipe aliran berdasarkan perbandingan gaya-gaya inersia dan gravitasi yang dikenal

sebagai Bilangan Froude.

Aliran sub kritis

Aliran lambat, tenang, dan F< 1

Aliran kritis

F = 1

Aliran super kritis

Aliran cepat, dan F> 1

5.2.2 Berdasarkan Tipe Aliran

Aliran seragam (uniform flow)

Kedalaman aliran sama pada setiap penampang saluran

Besar dan arah kecepatan tetap terhadap jarak ∂Q/∂s=0

Aliran pada pipa dengan penampang sama ∂v/∂s=0

Variabel fluida lain juga tetap ∂h/∂z=0

Aliran tak seragam (non uniform flow)

Kedalaman aliran tidak sama pada setiap penampang saluran

Aliran pada pipa dengan penampang tidak merata ∂Q/∂s≠0

Pengaruh pembendungan dan variabel fluida lain tidak tetap ∂v/∂s≠0

Hydraulic jump ∂h/∂z≠0

5.3 HIDROLIKA PERPIPAAN

Perilaku air secara fisik yang dipelajari dalam hidrolika meliputi hubungan antara debit air

yang mengalir dalam pipa dikaitkan dengan diameter pipa, sehingga dapat diketahui gejala-gejala

timbulnya tekanan, kehilangan energi, dan gaya lainnya yang timbul. Pada dasarnya dalam

menelaah aspek hidrolika dalam pipa selalu diasumsikan bahwa air adalah fluida yang mempunyai

sifat incompresible atau diasumsikan tidak mengalami perubahan volume apabila terjadi tekanan.

Selain itu fluida yang bergerak di dalam pipa juga dianggap mempunyai kecepatan yang konstan

dari waktu ke waktu apabila melalui suatu pipa dengan diameter yang sama (steady state), dan

dianggap mempunyai kecepatan yang konstan sepanjang apabila melalui suatu pipa dengan diameter

yang sama (Dharmasetiawan 2004).

Pada kenyataanya di lapangan kondisi yang dijelaskan tersebut tidak selalu tercapai.

Penyimpangan keadaan tersebut disebut keadaan transient. Efek yang timbul disebut sebagai water

hammer yang terefleksi dengan kejadian pengempisan pipa, pecahnya pipa, atau dalam keadaan

yang ringan adalah terdengarnya suara seperti ketukan palu di pipa besi.

20

5.3.1 Kehilangan Tekanan

Salah satu faktor yang penting dalam perhitungan hidrolis perpipaan adalah

perhitungan kehilangan tekanan. Terdapat beberapa rumusan yang dapat dipakai dalam

menghitung kehilangan tekanan, yaitu:

Hazen William

Darcy Weisbach

De Chezy

1. Persamaan Hazen William

Persamaan Hazen William cocok untuk menghitung kehilangan tekanan untuk pipa

dengan diameter besar yaitu diatas 100 mm. Selain itu persamaan ini sering digunakan

karena mudah dipakai. Persamaan Hazen William secara empiris menyatakan bahwa

debit yang mengalir didalam pipa adalah sebanding dengan diameter pipa dan

kemiringan hidrolis (S) yang dinyatakan sebagai ratio antara kehilangan tekanan (hL)

terhadap panjang pipa (L) atau S= (hL/L).

Faktor C yang menggambarkan kondisi fisik dari pipa seperti kehalusan dinding

dalam pipa yang menggambarkan jenis dan umur pipa. Secara umum rumus Hazen

William adalah sebagai berikut:

Dimana:

Keterangan:

d = Diameter pipa dalam (m)

S = Kemiringan lahan

hL = Headloss mayor (m)

L = Panjang pipa (m)

C = Koefisien Hazen William (berbeda untuk berbagai jenis pipa, dapat dilihat pada

Tabel 2)

Tabel 2. Koefisien Hazen William

No. Jenis (material) Pipa Nilai C perencanaan

1. Asbes Cement 120

2. Poly Vinil Chloride (PVC) 120-140

3. High Density Poly Ethylene (HDPE) 130

4. Medium Density Poly Ethylene (MDPE) 130

5. Ductile Cast Iron Pipe (DCIP) 110

6. Besi tuang, Cast Iron (CIP) 110

7. Galvinized Iron Pipe (GIP) 110

8. Steel Pipe (Pipa Baja) 110

Sumber : (Dharmasetiawan 2004)

21

2. Persamaan Darcy Weisbach

Persamaan Darcy Weisbach diturunkan secara sistematis dan menyatakan bahwa

kehilangan tekanan sebanding dengan kecepatan kuadrat dari aliran air, panjang pipa

dan berbanding terbalik dengan diameter. Secara umum rumus Darcy Weisbach adalah

sebagai berikut.

= )]

Keterangan:

hL= Headloss

f = Faktor gesekan

L = Panjang pipa

d = Diameter pipa

V = Kecepatan aliran

Re= Bilangan Reynold

ԑ = Ketidaksempurnaan permukaan (dapat dilihat pada Tabel.3)

Tabel 3. Nilai ԑ untuk koefisien Colebrook

No. Lapisan Dalam Pipa Nilai dalam mm

Nilai Ancar-ancar Angka

1 Kuningan 0.0015 0.0015

2 Tembaga 0.0015 0.0015

3 Beton 0.3-3.0 1.2

4 Besi tuang-tanpa pelapisan 0.12-0.61 0.24

5 Besi tuang-pelapisan aspal 0.061-0.183 0.12

6 Besi tuang-pelapisan semen 0.0024 0.0024

7 Galvanized iron pipe 0.061-0.24 0.150

8 Pipa besi 0.030-0.024 0.061

9 Weldeed steel pipe 0.020-0.091 0.061

10 Riveted steel pipe 0.020-0.091 1.81

11 PVC 0.0015 0.0015

12 HDPE 0.007 0.007

Sumber: (Dharmasetiawan 2004)

3. Persamaan De Chezy

Persamaan ini umum dipakai di saluran terbuka, tetapi dapat pula dipakai di jaringan

perpipaan. Secara umum persamaan de Chezy adalah sebagai berikut.

Apabila atau

Maka persamaan (19) menjadi

22

Keterangan:

V= Kecepatan (m/dt)

R= Radius hidrolils pipa

S= Slope hidrolis

C= koefisien Manning dimana C= R1/6/n

Tabel 4. Nilai C untuk koefisien Manning

No. Lapisan dalam pipa Angka

1. Asbestos Cement Pipe 0.011

2. Tembaga 0.011

3. Pipa Beton 0.011

4. Besi Tuang 0.012

5. Galvanized Iron Pipa 0.012

6. Pipa Besi 0.012

7. Welded Steel Pipe 0.010

8. Riveted Steel Pipe 0.019

9. PVC 0.010

10. HDPE 0.010

Sumber : (Dharmasetiawan 2004)

5.3.2 Kehilangan Tekanan Di Perlengkapan Pipa

1. Fitting-fitting pipa

Penyempitan

Belokan atau bend

Percabangan atau tee

2. Valve (katup)

Kehilangan tekanan berbanding kuadrad dengan kecepatan aliran pipa, yang secara

matematika dinyatakan sebagai berikut.

Keterangan:

hm = Headloss minor (m)

n = Jumlah aksesoris

K = Koefisien Kehilangan tekanan minor

V = Kecepatan aliran (m/detik)

g = Gaya gravitasi (m2/detik)

Dalam jaringan perpipaan kehilangan tekanan ini jauh lebih kecil dibandingkan

dengan kehilangan akibat gesekan di dalam pipa, maka kehilangan tekanan ini disebut

sebagai kehilangan minor atau minor loses (Dharmasetiawan, 2004). Nilai koefisien

kehilangan tekanan minor dapat dilihat pada Lampiran 6.

5.4 KARAKTERISTIK PIPA TRANSMISI

Dalam perencanaan penambahan lokasi pengambilan air baku yang baru, PT. KTI

merencanakan pembangunan jalur transmisi baru yang membutuhkan pipa transmisi sepanjang 14

km untuk menyalurkan air dari Sungai Cipasauran menuju rumah pompa Cidanau. Adapun

karakteristik pipa transmisi adalah sebagai berikut.

23

1. Durabilitas dan kondisi air yang dihantarkan

2. Ketahanan terhadap erosi dan korosi

3. Harga pipa dan biaya pemasangan

4. Jenis sambungan yang diperlukan, kekuatannya dan kemudahan konstruksi

5. Kondisi lokal (mudah didapat, bahan lokal, dan biaya perawatan rendah)

Tabel 5. Kriteria pipa transmisi

No Uraian Notasi Kriteria

1 Debit Perencanaan Q puncak Kebutuhan air jam puncak

Q peak = F peak x Q rata-rata

2 Faktor jam puncak F puncak 1.15 – 3

3 Kecepatan aliran air dalam pipa

a) Kecepatan minimum

b) Kecepatan maksimum

Pipa PVC atau ACP

Pipa baja atau DCIP

V min

V max

V max

0.3 – 0.6 m/detik

3.0 – 4.5 m/detik

6.0 m/detik

4 Tekanan air dalam pipa

a) Tekanan minimum

b) Tekanan maksimum

Pipa PVC atau ACP

Pipa baja atauDCIP

Pipa PE 100

Pipa PE 80

h min

h max

h max

h max

h max

(0.5 – 1.0) atm, pada titik

jangkauan pelayanan terjauh

6-8 atm

10 atm

12.4 Mpa

9.0 Mpa

Sumber: (Peraturan Menteri Pekerjaan Umum Nomor 18 Tahun 2007)

5.5 DASAR-DASAR SISTEM PEMOMPAAN

Pompa adalah alat untuk memberikan energi mekanis kepada cairan. Secara umum pompa

memiliki dua kegunaan, yaitu untuk memindahkan cairan dari satu tempat ke tempat lainnya

(misalnya air dari aquifer bawah tanah ke tangki penyimpan air), dan untuk mensirkulasikan cairan

sekitar sistem (misalnya air pendingin atau pelumas yang melewati mesin-mesin dan peralatan).

Adapun komponen utama sistem pemompaan adalah sebagai berikut.

Pompa

Mesin penggerak: motor listrik, mesin diesel atau sistim udara

Perpipaan, digunakan untuk membawa fluida

Kran, digunakan untuk mengendalikan aliran dalam sistim

Sambungan, pengendalian dan instrumentasi lainnya

Peralatan pengguna akhir, yang memiliki berbagai persyaratan

5.5.1 Karakteristik Sistem Pemompaan

1. Tahanan sistem (Head)

Tekanan diperlukan untuk memompa cairan melewati sistim pada laju tertentu.

Tekanan ini harus cukup tinggi untuk mengatasi tahanan sistem, yang juga disebut

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

24

Gambar 12. Head statik Gambar 13. Head statik versus aliran

a. Head statik

Head statik merupakan perbedaan tinggi antara sumber dan tujuan dari

cairan yang dipompakan seperti terlihat pada Gambar 12. Head statik

merupakan aliran yang independen sepeti terlihat pada Gambar 13. Head statik

pada tekanan tertentu tergantung pada berat cairan dan dapat dihitung dengan

persamaan berikut.

Head statik terdiri dari:

Head hisapan statis (hS) dihasilkan dari pengangkatan cairan relatif

terhadap garis pusat pompa. hS bernilai positif jika ketinggian cairan diatas

garis pusat pompa, dan negatif jika ketinggian cairan berada dibawah garis

pusat pompa atau disebut juga pengangkat hisapan

Head pembuangan statis (hd) merupakan jarak vertikal antara garis pusat

pompa dan permukaan cairan dalam tangki tujuan.

b. Head gesekan atau friksi

Head gesekan atau friksi merupakan kehilangan yang diperlukan untuk

mengatasi tahanan sehingga dapat mengalir dalam pipa dan sambungan-

sambungan. Head ini bergantung pada ukuran, kondisi dan jenis pipa, jumlah

dan jenis sambungan, debit aliran, dan sifat dari cairan. Head esekan atau friksi

juga sebanding dengan kuadrat debit aliran seperti terlihat pada Gambar 8.

Loop tertutup sistem sirkulasi hanya menampilkan head gesekan atau friksi

bukan head statik.

Gambar 14. Head gesekan/friksi versus aliran

25

Dalam hampir kebanyakan kasus, head total sistem merupakan gabungan antara

head statik dan head gesekan seperti terlihat pada Gambar 15a dan 15b.

Gambar 15a. Sistem dengan head Gambar 15b. Sistem dengan head

statik tinggi statik rendah

2. Kurva kinerja pompa

Head dan debit aliran menentukan kinerja sebuah pompa yang secara grafis

ditunjukkan dalam Gambar 16 sebagai kurva kinerja atau kurva karakteristik pompa.

Gambar memperlihatkan kurva pompa sentrifugal dimana head secara perlahan

turun dengan meningkatnya aliran. Dengan meningkatnya tahanan sistim, maka head

juga akan naik. Hal ini pada gilirannya akan menyebabkan debit aliran berkurang

dan akhirnya mencapai nol. Debit aliran nol hanya dapat diterima untuk jangka

pendek tanpa menyebabkan pompa terbakar.

Gambar 16. Kurva kinerja sebuah pompa

Kerja yang ditampilkan oleh sebuah pompa merupakan fungsi dari head total dan

berat cairan yang dipompa dalam jangka waktu yang diberikan. Power Hydraulics

(Ph) merupakan adalah daya cairan yang dikirimkan oleh pompa, dan dapat dihitung

sebagai berikut:

Keterangan:

Ph = Power (kW)

Q = Debit aliran (m3/jam)

= Massa jenis fluida (kg/m3)

H = Perbedaan Head

g = Percepatan gravitasi (m/detik2)

26

Sedangkan Power Shaft atau daya batang torak pompa (Ps) adalah daya yang

dikirimkan ke batang torak pompa.

Keterangan:

Ps = Shaft Power (kW)

η = pump efficiency (80%)

3. Titik operasi pompa

Debit aliran pada head tertentu disebut titik tugas. Kurva kinerja pompa terbuat

dari banyak titik-titik tugas. Titik operasi pompa ditentukan oleh perpotongan kurva

sistem dengan kurva pompa sebagaimana ditunjukkan dalam Gambar 17.

Gambar 17. Titik operasi pompa

4. Kinerja hisapan pompa (NPSH)

Kavitasi atau penguapan adalah pembentukan gelembung dibagian dalam

pompa. Hal ini dapat terjadi manakala tekanan statik fluida setempat menjadi lebih

rendah dari tekanan uap cairan (pada suhu sebenarnya). Kemungkinan penyebabnya

adalah jika fluida semakin cepat dalam kran pengendali atau disekitar impeler

pompa.

Penguapan itu sendiri tidak menyebabkan kerusakan. Walau demikian, bila

kecepatan berkurang dan tekanan bertambah, uap akan menguap dan jatuh. Hal ini

memiliki tiga pengaruh yang tidak dikehendaki:

Erosi permukaan baling-baling, terutama jika memompa cairan berbasis air.

Meningkatnya kebisingan dan getaran, mengakibatkan umur sil dan bearing

menjadi lebih pendek.

Menyumbat sebagian lintasan impeler, yang menurunkan kinerja pompa dan

dalam kasus yang ekstrim dapat menyebabkan kehilangan head total.

Head Hisapan Positif Netto Tersedia/Net Positive Suction Head Available

(NPSHA) menandakan jumlah hisapan pompa yang melebihi tekanan uap cairan,

dan merupakan karakteristik rancangan sistim. NPSH yang diperlukan (NPSHR)

adalah hisapan pompa yang diperlukan untuk menghindari kavitasi, dan merupakan

karakteristik rancangan pompa.

27

5.5.2 Jenis-Jenis Pompa

Pompa hadir dalam berbagai ukuran untuk penggunaan yang luas. Pompa-pompa

dapat digolongkan menurut prinsip operasi dasarnya seperti pompa dinamik atau pompa

pemindahan positif. Berikut adalah bagan yang menunjukan berbagai jenis pompa.

Gambar 18. Jenis-jenis pompa

1. Pompa perpindahan positif

Pompa perpindahan positif dikenal dengan caranya beroperasi, yaitu cairan

diambil dari salah satu ujung dan pada ujung lainnya dialirkan secara positif untuk

setiap putarannya. Pompa perpindahan positif digunakan secara luas untuk

pemompaan fluida selain air, biasanya fluida kental. Pompa jenis ini selanjutnya

digolongkan berdasarkan cara perpindahannya, yaitu sebagai berikut.

Pompa Reciprocating, jika perpindahan dilakukan oleh maju mundurnya jarum

piston. Pompa reciprocating hanya digunakan untuk pemompaan cairan kental

dan sumur minyak.

Pompa Rotary, jika perpindahan dilakukan oleh gaya putaran sebuah gir, cam

atau balingbaling dalam sebuah ruangan bersekat pada casing yang tetap. Pompa

rotary selanjutnya digolongkan diantaranya sebagai gir dalam, gir luar, lobe, dan

baling-baling dorong. Pompa tersebut digunakan untuk layanan khusus dengan

kondisi khusus yang ada di lokasi industri.

2. Pompa Dinamik

Pompa dinamik juga dikarakteristikkan oleh cara pompa beroperasi, yaitu

impeler yang berputar mengubah energi kinetik menjadi tekanan atau kecepatan

yang diperlukan untuk memompa fluida. Terdapat dua jenis pompa dinamik, yaitu

sebagai berikut.

Pompa sentrifugal, merupakan pompa yang sangat umum digunakan untuk

pemompaan air dalam berbagai penggunaan industri.

Pompa dengan efek khusus merupakan pompa terutama digunakan untuk kondisi

khusus di lokasi industri.

28

VI. PEMBAHASAN

6.1 DESAIN OPTIMASI PIPA

PT. Krakatau Tirta Industri sebagai perusaahan pemasok air di kawasan PT. Krakatau Steel,

akan bertanggung jawab dalam penyediaan air bersih sesuai dengan kapasitas air yang dibutuhkan.

Berdasarkan hasil analisis yang dilakukan oleh PT. KTI, dibutuhkan tambahan pasokan kurang

lebih 600 liter/detik, seperti yang dapat dilihat pada Lampiran 2. Dari angka kebutuhan tersebut,

maka diperlukan suatu sistem yang dapat mentransmisikan air dari sumber, yaitu Sungai

Cipasauran menuju lokasi pump station. PT. KTI memiliki rumah pompa atau pump station yang

berjarak 14 Km dari sumber (intake).

Gambar 19. Lokasi jalur transmisi

Salah satu fasilitas pendukung yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan tambahan

pasokan air adalah pipa transimisi. Dalam perencanaan pipa diletakan di tepi jalan dengan panjang

pipa 14 Km. Adapun pemilihan letak pipa mengikuti tepi jalan raya adalah untuk mendapatkan

beda elevasi yang tidak terlalu besar sehingga dapat mengurangi kehilangan tekanan yang terjadi

sepanjang penyaluran. Pipa yang digunakan adalah pipa bulat yang umumnya digunakan untuk air

bersih atau minum, sedangkan berdasarkan bentuk ujungnya pipa ujung flens cocok digunakan

karena terbuat dari baja dan memiliki diameter yang besar. Selain itu berdasarkan jenis

materialnya, dalam perencanaan digunakan pipa jenis baja dengan pertimbangan kuat tehadap

goncangan, ringan, mudah dalam pembuatan, tahan terhadap tekanan, dan tidak membutuhkan

penekanan dalam penyambungannya, karena sambungan yang dipakai menggunakan las.

Sepanjang jalur penyaluran dengan pipa transmisi, tekanan atau energi akan berkurang

karena adanya gesekan antara zat cair dengzn dinding pipa, yang disebut sebagai kehilangan

tekanan mayor. Sedangkan kehilangan yang terjadi akibat adanya belokan, pelebaran dan

penyempitan penampang, sambungan-sambungan, katup, dan aksesoris lainnya disebut sebagai

kehilangan tekanan minor. Perhitungan kehilangan tekanan akibat gesekan sepanjang pipa

(Headloss mayor) dilakukan dengan menggunakan rumus Darcy Weisbach. Dalam perhitungan,

masukan berupa faktor gesekan dan bilangan Reynold dihitung secara empiris. Adapun hasil

bilangan Reynold menunjukan bahwa tipe aliran adalah aliran turbulen karena Re>4000. Untuk

29

kecepatan aliran diperoleh dari asumsi besar diameter pipa dari 500 mm hingga 1000 mm.

Selanjutnya nilai kecepatan aliran akan menjadi salah satu penentu diameter yang sesuai dengan

kriteria pipa transmisi menurut Peraturan Menteri Pekerjaan Umum Nomor 18 Tahun 2007,

dimana untuk pipa baja atau DCIP kecepatan minimum dalam pipa yang diizinkan berkisar antara

0.3-0.6 meter/detik, dan kecepatan maksimum yang diizinkan sebesar 6 meter/detik.

Dalam perencanaan kehilangan tekanan minor lebih diakibatkan oleh adanya belokan yang

terdiri dari belokan 22.5o sebanyak 79 buah, belokan 30o sebanyak 9 buah, belokan 45o sebanyak

18 buah, dan belokan 90o sebanyak 21 buah. Nilai kekasaran pada setiap aksesoris pipa berbeda-

beda sesuai dengan jenis atau bentuk sambungannya. Kehilangan tekanan minor diperoleh dengan

menjumlahkan keempat kehilangan tekanan minor akibat masing-masing belokan. Hasil

perhitungan headloss mayor dan headloss minor dapat dilihat pada Lampiran 6.

6.2 DESAIN OPTIMASI POMPA

Pompa yang digunakan PT. Krakatau Tita Industri dalam penyaluran air termasuk dalam jenis

pompa dinamik yaitu pompa sentrifugal. Saat ini rumah pompa Cidanau memiliki fasilitas empat

buah pompa air baku jenis centrifugal horizontal dengan tiga buah pompa yang mampu bekerja

secara paralel dan satu buah pompa cadangan kapasitas 1000-3500 m3/jam dengan daya listrik 420-

1000 Kw.

Gambar 20. Rumah pompa Cidanau

Dalam upaya penambahan lokasi pengambilan air, PT. KTI juga melakukan optimasi sistem

pemompaan. Untuk menghasilkan keluaran berupa debit air sebesar 600 liter/detik, pada dasarnya

debit pengambilan harus ditetapkan lebih besar daripada debit yang diperlukan secara

berkesinambungan, yaitu sebesar 120% kebutuhan maksimum air. Sehingga diperlukan minimal

debit masukan ke dalam pompa sebesar 720 liter/detik. Setelah mengetahui besar debit masukan ke

dalam pompa, maka selanjutnya dapat ditentukan spesifikasi dari pompa yang digunakan. Pompa

yang digunakan dalam perencanaan adalah pompa Johnston dengan efisiensi minimum pompa

adalah sebesar 70% dan debit maksimum yang dapat bekerja adalah sebesar 300 liter/detik. Debit

maksimum untuk setiap pompa berbeda-beda, karena dipengaruhi oleh diameter impeller yang

digunakkan dan efisiensi pompa yang dihasilkan.

30

Berdasarkan kurva pompa Johnston, dengan menggunakan diameter impeller 335 mm,

diperoleh nilai debit maksimum pompa yang dapat bekerja sebesar 302 liter/detik dengan head

atau tahanan sistem yang dimiliki pompa sebesar 37.4 meter, seperti yang terdapat pada Lampiran

4 dan Lampiran 5. Adanya perbedaan antara debit yang dibutuhkan dengan kapasitas pompa,

menyebabkan jumlah pompa yang digunakan harus diperbanyak hingga mencukupi kapasitas debit

yang dibutuhkan. Penambahan jumlah pompa ditentukan hingga empat buah pompa, dimana satu

pompa berfungsi sebagai pompa cadangan.

Selain itu juga dilakukan perhitungan terhadap energi efektif pompa. Perhitungan energi

efektif dilakukan dengan dua cara, yaitu Hydraulic power dan Shaft power. Hydraulic power

merupakan daya cairan yang dikirimkan oleh pompa dan dipengaruhi oleh massa jenis pada suhu

20o , debit aliran, serta perbedaan head. Shaft power atau daya batang torak pompa dipengaruhi

oleh efisiensi pompa sebesar 80%.

Pompa memiliki kriteria berupa tahanan sistem atau head untuk dapat memompakan cairan

melewati sistim pada laju tertentu. Head pada pompa terdiri dari head statik dan head gesekan atau

friksi. Head statik diperoleh dari beda elevasi antara lokasi sumber dengan titik tertinggi di

sepanjang jalur transmisi. Beda elevasi tersebut diketahui dengan menggunakan bantuan piranti

lunak Google Earth. Dari data visual yang disajikan oleh piranti lunak tersebut, diketahui bahwa

lokasi intake berada pada 28 mdpl, sedangkan titik tertinggi berada pada 47 mdpl, sehingga

diperoleh nilai head statik sebesar 19 meter. Sedangkan untuk suction head atau daya suatu pompa

untuk menghisap air pada kedalaman tertentu yang di hitung dari jarak mesin pompa ke permukaan

air yang dihisap diasumsikan 3 meter. Dalam teori daya hisap maximum pompa adalah 1 atm atau

setara dengan 10.4 meter, tetapi pada kenyataanya hanya sedikit pompa yang dapat menghisap

pada kondisi maksimum, sehingga sebagian besar pompa diletakkan kurang dari 9 meter dari

permukaan air.

Gambar 21. Kurva sistem pompa

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 200 400 600 800 1000 1200

Tota

l he

ad (m

)

Debit (liter/detik)

D=500 mm D=600 mm D=700 mm

D=800 mm D=900 mm D=1000 mm

31

Gambar 22. Kurva kinerja pompa

Total head dari sebuah pompa diperoleh dari penjumlahan head gesekan berupa headloss

mayor dan headloss minor dengan head statik. Kurva sistem pompa menunjukkan bahwa

peningkatan debit berbanding lurus dengan total head, karena semakin besar debit aliran, maka

tahanan sistem atau total head sebuah pompa akan semakin tinggi pula. Namun tidak sama hal nya

dengan total head per meter kubik, seperti yang terdapat pada Gambar 22. Kurva kinerja pompa

menunjukkan hubungan antara debit dengan total head per meter kubik untuk masing-masing

ukuran diameter pipa. Setiap diameter pipa memiliki titik optimum yang menunjukkan debit

optimum yang dapat dihasilkan. Pada kurva tersebut dapat diketahui bahwa pipa berdiameter 800

mm memiliki nilai debit optimum yang mendekati angka kebutuhan tambahan pasokan air sebesar

600 liter/detik.

0

40

80

120

160

200

240

280

320

360

400

0 200 400 600 800 1000 1200

Tota

l he

ad (m

)

Debit (liter/detik)

D=500 mm D=600 mm D=700 mm D=800 mm D=900 mm D=1000 mm

32

VII. PENUTUP

7.1 SIMPULAN

PT. Krakatau Tirta Industri sebagai perusaahan pemasok air di kawasan PT. Krakatau Steel,

akan bertanggung jawab dalam penyediaan air bersih sesuai dengan kapasitas air yang dibutuhkan.

Untuk itu dalam memenuhi kebutuhan konsumen, PT. KTI terus melakukan inovasi. Salah satu

inovasi yang sedang direncanakan adalah penambahan lokasi pengambilan air baku yang berada di

Sungai Cipasauran

Dalam perencanaan penambahn lokasi diperlukan analisis untuk mengetahui jumlah

ketersedian air dan kualitas air yang ada di Sungai Cipasauran. Berdasarkan hasil perhitungan

jumlah ketersediaan air pada lokasi mencukupi jumlah kebutuhan pasokan air sebesar 600

liter/detik. Selain itu hasil dari analisis kualitas air juga menunjukkan bahwa jika dibandingkan

dengan standar Air Baku Golongan B Dinas Pengairan Jawa Timur tahun 2005 dan Permenkes No.

416 tahun 1990 mengenai syarat-syarat dan pengawasan kualitas air, besarnya kontaminan yang

terdapat pada aliran sungai Cipasauran termasuk aman, karena berada di bawah standar baku mutu.

Setelah kuantitas dan kualitas air sudah memenuhi kebutuhan dan standar baku mutu, maka

diperlukan suatu sistem transmisi yang dapat menyalurkan air dari lokasi pengambilan (intake)

menuju rumah pompa (pump station). Berdasarkan hasil perhitungan diperoleh bahwa pompa yang

mampu mengalirkan air tersebut adalah jenis pompa Johnston dengan impeller berdiameter 335

mm dan tahanan sistem (head) sebesar 37.4 meter. Fasilitas pendukung lainnya adalah pipa

transmisi jenis pipa baja dengan panjang 14 Km. Pemilihan diameter pipa dilakukan berdasarkan

nilai debit optimum yang dapat dihasilkan dan kehilangan tekanan (headloss) yang terjadi selama

penyaluran. Kehilangan tekanan (headloss) terjadi akibat adanya gesekan (headloss mayor),

aksesoris pipa (headloss minor), dan perbedaan elevasi (head statik). Berdasarkan hasil

perhitungan, diketahui bahwa pipa berdiameter 800 mm yang memenuhi kriteria pemilihan pipa.

7.2 SARAN

Perhitungan optimalisasi pipa diperlukan dalam perencanaan penambahan lokasi

pengambilan air baku. Hal ini menjadi penting agar mencapai efisiensi dalam pemakaian pipa.

Selain itu pemilihan jenis pipa yang sesuai dengan kriteria pipa transmisi serta perawatan dapat

meminimalisasi kerugian yang terjadi akibat kerusakan seperti kebocoran.

Selain itu optimalisasi juga perlu dilakukan pada fasilitas pendukung lain seperti pompa.

Pemilihan pompa dengan spesifikasi yang sesuai degan kebutuhan perlu dilakukan untuk

mengurangi kelebihan daya atau pun debit yang tidak terpakai.

33

DAFTAR PUSTAKA

Asdak, Chay. 2007. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Gadjah mada University

Press: Yogyakarta

Departemen Pekerjaan Umum. 2007. Peraturan Menteri Pekerjaan Umum No: 18/PRT/M/2007.

Pedoman Penyusunan Perencanaan Teknis Pengembangan Sistem Penyediaan Air Minum.

Departemen Pekerjaan Umum, Jakarta

Dharmasetiawan, Martin. 2004. Sistem Perpipaan Distribusi Air Minum. Ekamitra Engineering:

Jakarta

Herdianto. Erri Dwi. 2011. Analisis Finansial Pengoperasian Unit Pengolahan Air Bersih (Water

Treatment Plant) Kampus IPB Dramaga Bogor [skripsi]. Fakultas Teknologi Pertanian.

Institut Pertanian Bogor: Bogor

Triatmodjo, Bambang. 2008. Hidrologi Terapan. Beta Offset Yogyakarta: Yogyakarta

34

LAMPIRAN

35

Lampiran 1. Peta DAS Cipasauran

36

Lampiran 2. Proyeksi kebutuhan air baku dan rencana pemenuhan PT. KTI 2011-2012

37

Lampiran 3. Kurva pompa Johnston

38

Lampiran 4. Penentuan spesifikasi pompa Johnston

Diameter impeller Debit maks pompa (impeller 335 mm)

Efisiensi NPSH Head Pompa

(impeller 335 mm) Discharge Head Power

mm l/det % m m KW

335 302 71 37.4 34.4 61.5

Debit yang dibutuhkan

Debit minimum NPSH Jumlah pompa Pembulatan

jumlah pompa Jumlah

pompa+cadangan

l/det l/det m Buah buah Buah

600 720 3 2.38410596 3 4

39

Lampiran 5. Koefisien kehilangan tekanan minor

No. Perlengkapan Pipa KL No. Perlengkapan Pipa KL

1. Ujung Pipa Masuk 9. Radius Bend 90o

Bentuk Lonceng

Ujung Bulat

Ujjung Tajam

Kerucut

0,03-0,05

0,12-

0,250

0,5

0,78

Radius/D =4

Radius/D =2

Radius/D =1

0,16-0,18

0,19-0,25

0,35-0,40

2. Konstraksi Tajam 10. Bend

D2/D1=0,80

D2/D1=0,50

D2/D1=0,20

0,18

0,37

0,49

θ = 15o

θ = 30o

θ = 45o

θ = 60o

θ = 90o

0,05

0,10

0,20

0,35

0,80

3. Konstraksi Kerucut 11. Tee

D2/D1=0,80

D2/D1=0,50

D2/D1=0,2

0,05

0,07

0,08

Tee-y

Tajam

0,35

0,80

4. Pembesaran Tajam 12. Cross

D2/D1=0,80

D2/D1=0,50

D2/D1=0,2

0,16

0,57

0,92

Mulus

Tajam

0,50

0,75

40

5. Pembesaran-kerucut 13. 45o

D2/D1=0,80

D2/D1=0,50

D2/D1=0,2

0,03

0,08

0,13

Tee-y

Tajam

0,50

0,50

6. Gate-Valve terbuka 14. Check valve

2/3 terbuka

½ terbuka

¼ terbuka

1,10

4,80

27

Konensial

Mulus (Clearway)

Bola

4,0

1,5

4,5

7. Globe Valve-

terbuka

10 15. Butterfly Valve-

terbuka

1,2

8. Angle Valve-

terbuka

4,30 Foot Valve-hinged

Foot Valve-topet

2,25

12,5

Sumber: (Dharmasetiawan 2004)

41

Lampiran 6. Perhitungan total headloss berdasarkan kebutuhan air baku

Q L D A V ԑ ρ (suhu 20") v (suhu 20") Re Friction Factor Head loss mayor

(l/det) m mm m2 m/det mm kg/m3 m2/detik Empiris m

720 14000 500 0.1963 3.6688 0.3 998.2071 1.00E-06 1.83E+06 0.017489212 335.95023

600 0.2826 2.5478 0.3 998.2071 1.00E-06 1.52E+06 0.016813915 129.79779

700 0.3847 1.8718 0.3 998.2071 1.00E-06 1.31E+06 0.016283808 58.15947756

800 0.5024 1.4331 0.3 998.2071 1.00E-06 1.14E+06 0.015854874 29.04474525

900 0.6359 1.1323 0.3 998.2071 1.00E-06 1.02E+06 0.015500195 15.75721004

1000 0.785 0.9172 0.3 998.2071 1.00E-06 9.14E+05 0.015202189 9.125587526

Head loss minor (E 22.5)

Head loss minor (E 30)

Head loss minor (E 45)

Head loss minor (E 90) Total head loss minor Static Head Topografi Total head

M m m m m m m

11.52532426 0.659804836 5.278438691 23.09316927 40.55673706 19 395.5069671

5.558123196 0.318192919 2.54554335 11.13675216 19.55861162 19 168.3564016

3.000136469 0.171752613 1.3740209 6.011341439 10.55725142 19 87.71672898

1.758624917 0.100678228 0.805425826 3.523737987 6.188466958 19 54.23321221

1.097900878 0.062852922 0.502823378 2.199852278 3.863429456 19 38.62063949

0.720332766 0.041237802 0.329902418 1.44332308 2.534796066 19 30.66038359

42

Lanjutan Lampiran 6. Perhitungan total headloss berdasarkan kebutuhan air baku

Jumlah Pompa Power pompa 1 stage Power pompa 2 stage Power sistem Energi Efektif

Buah KW KW KW Power Hydraulics

(KW) Shaft Power

(KW)

4 61.5 124.2424242 496.969697

2788.536263 3485.670329

1187.002936 1483.75367

618.4499896 773.0624869

382.3732362 477.9665452

272.2962241 340.3702801

216.1721502 270.2151878

43

Lampiran 7. Perhitungan total headloss berdasarkan kecepatan aliran pipa diameter 500 mm

L D A V Q ԑ ρ (suhu 20") v (suhu 20") Re Friction Factor Head loss mayor

m mm m2 m/det l/det mm kg/m3 m2/detik Empiris m

14000 500 0.19625 0.3 58.875 0.3 998.2071 1.00E-06 2.09E+05 0.019369683 2.487849226

0.4 78.5 0.3 998.2071 1.00E-06 2.79E+05 0.018968535 4.33124551

0.5 98.125 0.3 998.2071 1.00E-06 3.49E+05 0.018709804 6.675261513

0.6 117.75 0.3 998.2071 1.00E-06 4.19E+05 0.018528068 9.519007219

0.7 137.375 0.3 998.2071 1.00E-06 4.89E+05 0.018392929 12.8619259

0.8 157 0.3 998.2071 1.00E-06 5.58E+05 0.018288247 16.70363802

0.9 176.625 0.3 998.2071 1.00E-06 6.28E+05 0.018204617 21.04386877

1 196.25 0.3 998.2071 1.00E-06 6.98E+05 0.018136175 25.88241017

1.1 215.875 0.3 998.2071 1.00E-06 7.68E+05 0.018079065 31.21909934

1.2 235.5 0.3 998.2071 1.00E-06 8.37E+05 0.018030646 37.05380525

1.3 255.125 0.3 998.2071 1.00E-06 9.07E+05 0.017989044 43.38642022

1.4 274.75 0.3 998.2071 1.00E-06 9.77E+05 0.017952891 50.21685413

44

Lanjutan Lampiran 8. Perhitungan total headloss berdasarkan kecepatan aliran untuk pipa diameter 500 mm

Head loss minor E 22.5

Head loss minor E 30

Head loss minor E 45

Head loss minor E 90 Head loss minor Static head Total head

m m m m m m m

0.077063725 0.004411765 0.035294118 0.154411765 0.271181373 19 21.7590306

0.137002179 0.007843137 0.062745098 0.274509804 0.482100218 19 23.81334573

0.214065904 0.012254902 0.098039216 0.428921569 0.75328159 19 26.4285431

0.308254902 0.017647059 0.141176471 0.617647059 1.08472549 19 29.60373271

0.419569172 0.024019608 0.192156863 0.840686275 1.476431917 19 33.33835782

0.548008715 0.031372549 0.250980392 1.098039216 1.928400871 19 37.63203889

0.693573529 0.039705882 0.317647059 1.389705882 2.440632353 19 42.48450113

0.856263617 0.049019608 0.392156863 1.715686275 3.013126362 19 47.89553653

1.036078976 0.059313725 0.474509804 2.075980392 3.645882898 19 53.86498223

1.233019608 0.070588235 0.564705882 2.470588235 4.338901961 19 60.39270721

1.447085512 0.082843137 0.662745098 2.899509804 5.092183551 19 67.47860378

1.678276688 0.096078431 0.768627451 3.362745098 5.905727669 19 75.1225818

45

Lampiran 9. Perhitungan total headloss berdasarkan kecepatan aliran pipa diameter 600 mm

L D A V Q ԑ ρ (suhu 20") v (suhu 20") Re Friction Factor Head loss mayor

m mm m2 m/det l/det mm kg/m3 m2/detik Empiris m

14000 600 0.2826 0.3 84.78 0.3 998.2071 1.00E-06 2.09E+05 0.018856537 2.0182838

0.4 113.04 0.3 998.2071 1.00E-06 2.79E+05 0.018424082 3.505771578

0.5 141.3 0.3 998.2071 1.00E-06 3.49E+05 0.018143365 5.394306611

0.6 169.56 0.3 998.2071 1.00E-06 4.19E+05 0.017945254 7.682983563

0.7 197.82 0.3 998.2071 1.00E-06 4.89E+05 0.017797406 10.37123735

0.8 226.08 0.3 998.2071 1.00E-06 5.58E+05 0.017682548 13.45868415

0.9 254.34 0.3 998.2071 1.00E-06 6.28E+05 0.017590573 16.94504722

1 282.6 0.3 998.2071 1.00E-06 6.98E+05 0.017515154 20.830118

1.1 310.86 0.3 998.2071 1.00E-06 7.68E+05 0.017452118 25.11373381

1.2 339.12 0.3 998.2071 1.00E-06 8.37E+05 0.017398598 29.79576431

1.3 367.38 0.3 998.2071 1.00E-06 9.07E+05 0.017352556 34.8761027

1.4 395.64 0.3 998.2071 1.00E-06 9.77E+05 0.017312502 40.35465993

46

Lanjutan Lampiran 9. Perhitungan total headloss berdasarkan kecepatan aliran pipa diameter 600 mm

Head loss minor E 22.5

Head loss minor E 30

Head loss minor E 45

Head loss minor E 90

Head loss minor Static head Total head

m m m m m m m

0.077063725 0.004411765 0.035294118 0.154411765 0.271181373 19 21.28946517

0.137002179 0.007843137 0.062745098 0.274509804 0.482100218 19 22.9878718

0.214065904 0.012254902 0.098039216 0.428921569 0.75328159 19 25.1475882

0.308254902 0.017647059 0.141176471 0.617647059 1.08472549 19 27.76770905

0.419569172 0.024019608 0.192156863 0.840686275 1.476431917 19 30.84766927

0.548008715 0.031372549 0.250980392 1.098039216 1.928400871 19 34.38708502

0.693573529 0.039705882 0.317647059 1.389705882 2.440632353 19 38.38567958

0.856263617 0.049019608 0.392156863 1.715686275 3.013126362 19 42.84324436

1.036078976 0.059313725 0.474509804 2.075980392 3.645882898 19 47.75961671

1.233019608 0.070588235 0.564705882 2.470588235 4.338901961 19 53.13466627

1.447085512 0.082843137 0.662745098 2.899509804 5.092183551 19 58.96828625

1.678276688 0.096078431 0.768627451 3.362745098 5.905727669 19 65.2603876

47

Lampiran 10. Perhitungan total headloss berdasarkan kecepatan aliran pipa diameter 700 mm

L D A V Q ԑ ρ (suhu 20") v (suhu 20") Re Friction Factor Head loss mayor

m mm m2 m/det l/det mm kg/m3 m2/detik Empiris m

14000 700 0.38465 0.3 115.395 0.3 998.2071 1.00E-06 2.09E+05 0.018465631 1.694094613

0.4 153.86 0.3 998.2071 1.00E-06 2.79E+05 0.018006409 2.936825099

0.5 192.325 0.3 998.2071 1.00E-06 3.49E+05 0.017706606 4.512386893

0.6 230.79 0.3 998.2071 1.00E-06 4.19E+05 0.017494121 6.419860816

0.7 269.255 0.3 998.2071 1.00E-06 4.89E+05 0.017335017 8.658672907

0.8 307.72 0.3 998.2071 1.00E-06 5.58E+05 0.017211084 11.22843392

0.9 346.185 0.3 998.2071 1.00E-06 6.28E+05 0.017111624 14.12886391

1 384.65 0.3 998.2071 1.00E-06 6.98E+05 0.017029917 17.35975247

1.1 423.115 0.3 998.2071 1.00E-06 7.68E+05 0.016961519 20.920936

1.2 461.58 0.3 998.2071 1.00E-06 8.37E+05 0.016903368 24.81228379

1.3 500.045 0.3 998.2071 1.00E-06 9.07E+05 0.016853283 29.03368906

1.4 538.51 0.3 998.2071 1.00E-06 9.77E+05 0.016809667 33.58506298

48

Lanjutan Lampiran 10. Perhitungan total headloss berdasarkan kecepatan aliran pipa diameter 700 mm

Head loss minor E 22.5

Head loss minor E 30

Head loss minor E 45

Head loss minor E 90

Head loss minor Static head Total head

m m m m m m m

0.077063725 0.004411765 0.035294118 0.154411765 0.271181373 19 20.965276

0.137002179 0.007843137 0.062745098 0.274509804 0.482100218 19 22.418925

0.214065904 0.012254902 0.098039216 0.428921569 0.75328159 19 24.265668

0.308254902 0.017647059 0.141176471 0.617647059 1.08472549 19 26.504586

0.419569172 0.024019608 0.192156863 0.840686275 1.476431917 19 29.135105

0.548008715 0.031372549 0.250980392 1.098039216 1.928400871 19 32.156835

0.693573529 0.039705882 0.317647059 1.389705882 2.440632353 19 35.569496

0.856263617 0.049019608 0.392156863 1.715686275 3.013126362 19 39.372879

1.036078976 0.059313725 0.474509804 2.075980392 3.645882898 19 43.566819

1.233019608 0.070588235 0.564705882 2.470588235 4.338901961 19 48.151186

1.447085512 0.082843137 0.662745098 2.899509804 5.092183551 19 53.125873

1.678276688 0.096078431 0.768627451 3.362745098 5.905727669 19 58.490791

49

Lampiran 11. Perhitungan total headloss berdasarkan kecepatan aliran pipa diameter 800 mm

L D A V Q ԑ ρ (suhu 20") v (suhu 20") Re Friction Factor Head loss mayor

m mm m2 m/det l/det mm kg/m3 m2/detik Empiris m

14000 800 0.5024 0.3 150.72 0.3 998.2071 1.00E-06 2.24E+05 0.018033033 1.447605833

0.4 200.96 0.3 998.2071 1.00E-06 2.99E+05 0.017571497 2.507655052

0.5 251.2 0.3 998.2071 1.00E-06 3.74E+05 0.017269289 3.850822706

0.6 301.44 0.3 998.2071 1.00E-06 4.49E+05 0.017054623 5.476255223

0.7 351.68 0.3 998.2071 1.00E-06 5.23E+05 0.016893607 7.383419163

0.8 401.92 0.3 998.2071 1.00E-06 5.98E+05 0.01676801 9.571952852

0.9 452.16 0.3 998.2071 1.00E-06 6.73E+05 0.016667098 12.04159638

1 502.4 0.3 998.2071 1.00E-06 7.48E+05 0.016584119 14.79215464

1.1 552.64 0.3 998.2071 1.00E-06 8.23E+05 0.016514597 17.82347609

1.2 602.88 0.3 998.2071 1.00E-06 8.97E+05 0.01645545 21.13543982

1.3 653.12 0.3 998.2071 1.00E-06 9.72E+05 0.016404474 24.72794718

1.4 703.36 0.3 998.2071 1.00E-06 1.05E+06 0.016360058 28.60091622

50

Lanjutan Lampiran 11. Perhitungan total headloss berdasarkan kecepatan aliran pipa diameter 800 mm

Head loss minor E 22.5

Head loss minor E 30

Head loss minor E 45

Head loss minor E 90

Head loss minor Static head Total head

m m m m m m m

0.077063725 0.004411765 0.035294118 0.154411765 0.271181373 19 20.71878721

0.137002179 0.007843137 0.062745098 0.274509804 0.482100218 19 21.98975527

0.214065904 0.012254902 0.098039216 0.428921569 0.75328159 19 23.6041043

0.308254902 0.017647059 0.141176471 0.617647059 1.08472549 19 25.56098071

0.419569172 0.024019608 0.192156863 0.840686275 1.476431917 19 27.85985108

0.548008715 0.031372549 0.250980392 1.098039216 1.928400871 19 30.50035372

0.693573529 0.039705882 0.317647059 1.389705882 2.440632353 19 33.48222873

0.856263617 0.049019608 0.392156863 1.715686275 3.013126362 19 36.805281

1.036078976 0.059313725 0.474509804 2.075980392 3.645882898 19 40.46935899

1.233019608 0.070588235 0.564705882 2.470588235 4.338901961 19 44.47434178

1.447085512 0.082843137 0.662745098 2.899509804 5.092183551 19 48.82013073

1.678276688 0.096078431 0.768627451 3.362745098 5.905727669 19 53.50664389

51

Lampiran 12. Perhitungan total headloss berdasarkan kecepatan aliran pipa diameter 900 mm

L D A V Q ԑ ρ (suhu 20") v (suhu 20") Re Friction Factor Head loss mayor

m mm m2 m/det l/det mm kg/m3 m2/detik Empiris m

14000 900 0.63585 0.3 190.755 0.3 998.2071 1.00E-06 2.24E+05 0.017777457 1.268523961

0.4 254.34 0.3 998.2071 1.00E-06 2.99E+05 0.017295866 2.194061663

0.5 317.925 0.3 998.2071 1.00E-06 3.74E+05 0.016979072 3.365429342

0.6 381.51 0.3 998.2071 1.00E-06 4.49E+05 0.016753254 4.78176464

0.7 445.095 0.3 998.2071 1.00E-06 5.23E+05 0.016583403 6.442527231

0.8 508.68 0.3 998.2071 1.00E-06 5.98E+05 0.016450616 8.347350567

0.9 572.265 0.3 998.2071 1.00E-06 6.73E+05 0.016343727 10.49597138

1 635.85 0.3 998.2071 1.00E-06 7.48E+05 0.016255693 12.88819227

1.1 699.435 0.3 998.2071 1.00E-06 8.23E+05 0.016181837 15.52386017

1.2 763.02 0.3 998.2071 1.00E-06 8.97E+05 0.016118928 18.40285314

1.3 826.605 0.3 998.2071 1.00E-06 9.72E+05 0.016064654 21.52507189

1.4 890.19 0.3 998.2071 1.00E-06 1.05E+06 0.016017321 24.89043406

52

Lanjutan Lampiran 12. Perhitungan total headloss berdasarkan kecepatan aliran pipa diameter 900 mm

Head loss minor E 22.5

Head loss minor E 30

Head loss minor E 45

Head loss minor E 90 Head loss minor Static head Total head

m m m m m m m

0.077063725 0.004411765 0.035294118 0.154411765 0.271181373 19 20.5397053

0.137002179 0.007843137 0.062745098 0.274509804 0.482100218 19 21.6761619

0.214065904 0.012254902 0.098039216 0.428921569 0.75328159 19 23.1187109

0.308254902 0.017647059 0.141176471 0.617647059 1.08472549 19 24.8664901

0.419569172 0.024019608 0.192156863 0.840686275 1.476431917 19 26.9189591

0.548008715 0.031372549 0.250980392 1.098039216 1.928400871 19 29.2757514

0.693573529 0.039705882 0.317647059 1.389705882 2.440632353 19 31.9366037

0.856263617 0.049019608 0.392156863 1.715686275 3.013126362 19 34.9013186

1.036078976 0.059313725 0.474509804 2.075980392 3.645882898 19 38.1697431

1.233019608 0.070588235 0.564705882 2.470588235 4.338901961 19 41.7417551

1.447085512 0.082843137 0.662745098 2.899509804 5.092183551 19 45.6172554

1.678276688 0.096078431 0.768627451 3.362745098 5.905727669 19 49.7961617

53

Lampiran 13. Perhitungan total headloss berdasarkan kecepatan aliran pipa diameter 1000 mm

L D A V Q ԑ ρ (suhu 20") v (suhu 20") Re Friction Factor Head loss mayor

m mm m2 m/det l/det mm kg/m3 m2/detik Empiris m

14000 1000 0.785 0.3 235.5 0.3 998.2071 1.00E-06 2.24E+05 0.017565283 1.128045714

0.4 314 0.3 998.2071 1.00E-06 2.99E+05 0.0170659 1.94840046

0.5 392.5 0.3 998.2071 1.00E-06 3.74E+05 0.016736023 2.985529064

0.6 471 0.3 998.2071 1.00E-06 4.49E+05 0.016500119 4.238562728

0.7 549.5 0.3 998.2071 1.00E-06 5.23E+05 0.016322225 5.706955255

0.8 628 0.3 998.2071 1.00E-06 5.98E+05 0.016182855 7.390335589

0.9 706.5 0.3 998.2071 1.00E-06 6.73E+05 0.016070471 9.288437167

1 785 0.3 998.2071 1.00E-06 7.48E+05 0.015977772 11.40106021

1.1 863.5 0.3 998.2071 1.00E-06 8.23E+05 0.015899902 13.72804996

1.2 942 0.3 998.2071 1.00E-06 8.97E+05 0.015833499 16.26928328

1.3 1020.5 0.3 998.2071 1.00E-06 9.72E+05 0.015776155 19.02466001

1.4 1099 0.3 998.2071 1.00E-06 1.05E+06 0.0157261 21.99409721

54

Lanjutan Lampiran 13. Perhitungan total headloss berdasarkan kecepatan aliran pipa diameter 1000 mm

Head loss minor E 22.5

Head loss minor E 30

Head loss minor E 45

Head loss minor E 90

Head loss minor Static head Total head

m m m m m m m

0.077063725 0.004411765 0.035294118 0.154411765 0.271181373 19 20.39922709

0.137002179 0.007843137 0.062745098 0.274509804 0.482100218 19 21.43050068

0.214065904 0.012254902 0.098039216 0.428921569 0.75328159 19 22.73881065

0.308254902 0.017647059 0.141176471 0.617647059 1.08472549 19 24.32328822

0.419569172 0.024019608 0.192156863 0.840686275 1.476431917 19 26.18338717

0.548008715 0.031372549 0.250980392 1.098039216 1.928400871 19 28.31873646

0.693573529 0.039705882 0.317647059 1.389705882 2.440632353 19 30.72906952

0.856263617 0.049019608 0.392156863 1.715686275 3.013126362 19 33.41418658

1.036078976 0.059313725 0.474509804 2.075980392 3.645882898 19 36.37393286

1.233019608 0.070588235 0.564705882 2.470588235 4.338901961 19 39.60818524

1.447085512 0.082843137 0.662745098 2.899509804 5.092183551 19 43.11684356

1.678276688 0.096078431 0.768627451 3.362745098 5.905727669 19 46.89982488