sistem perpipaan gedung pusat universitas sanata …tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga...
TRANSCRIPT
SISTEM PERPIPAAN GEDUNG PUSAT
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat
Memperoleh gelar Sarjana Teknik
Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh:
Nama : Arsadi Febrata
NIM : 025214010
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA 2008
PIPING SYSTEM AT MAIN BUILDING OF
SANATA DHARMA UNIVERSITY
FINAL PROJECT
Presented as Partial Fulfilment of the Requirements
To Obtain the Sarjana Teknik Degree
In Mechanical Engineering
By:
Name : Arsadi Febrata
NIM : 025214010
MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT
SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA 2008
ii
HALAMAN PERSETUJUAN
TUGAS AKHIR
SISTEM PERPIPAAN GEDUNG PUSAT
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
Disusun oleh :
Arsadi Febrata
025214010
Telah disetujui oleh :
Pembimbing, Tanggal : 1 Maret 2008
Budi Sugiharto, S.T., M.T.
iii
iv
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tugas akhir ini tidak terdapat karya
yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar keserjanaan di suatu Perguruan
Tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat
yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang telah disebutkan
dalam kutipan dan dalam daftar pustaka sebagaimana layaknya karya ilmiah.
Yogyakarta, 1 Maret 2008
Penulis
Arsadi Febrata
v
INTISARI
Sistem perpipaan pada gedung pusat Universitas Sanata Dharma terbagi
menjadi 2. Pertama dengan menggunakan pompa untuk mengalirkan air tanah ke
penampungan di atas gedung. Kedua dengan pengaruh gaya gravitasi mengalirkan
fluida dari penampung ke toilet-toilet di setiap lantai.
Sistem perpipaan di dalam gedung pusat aliran fluida dipengaruhi gaya
gravitasi dalam mengalirkan fluida. Kecepatan dan tekanan yang dialami pipa
disetiap lantai berbeda karena pengaruh gravitasi. Tebal pipa ditentukan pada pipa
yang mengalami tekanan paling tinggi. Penyamaan kecepatan aliran disetiap lantai
menggunakan globe valve pada lantai III, II, I, dan ground agar tercapai kecepatan
aliran yang sama dengan kecepatan aliran pada lantai IV.
Hasil yang diperoleh dalam perancangan yaitu pipa yang digunakan
terbuat dari cast iron dengan ukuran untuk pipa utama berdiameter Ø 21/2"
schedule 40 dan pipa keluaran berdiameter Ø 3/4" schedule 40. Gaya gravitasi,
defleksi, berat pipa, dan berat fluida dapat menyebabkan pipa bengkok sehingga
diatasi dengan penggunaan penyangga pipa yang berjarak 2,5 m pada pipa utama.
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN
PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Yang bertanda tangan dibawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma :
Nama : Arsadi Febrata
Nomor Mahasiswa : 025214010
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan
Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :
SISTEM PERPIPAAN GEDUNG PUSAT
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
Beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan
kepada Perpustakan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan,
mengalihkan dalam bentuk lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data,
mendistribusikan secara terbatas,dan mempublikasikannya di internet atau media
lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun
memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai
penulis.
Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya Dibuat di Yogyakarta Pada tanggal : 1 Maret 2008 Yang menyatakan
(Arsadi Febrata)
vi
KATA PENGANTAR
Dengan segala puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha
Esa yang telah melimpahkan berkat dan rahmat-Nya yang besar, sehingga penulis
dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “Sistem Perpipaan Gedung Pusat
Universitas Sanata Dharma” sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik di Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma.
Bersamaan dengan ini, penulis juga mengucapkan banyak terima kasih
kepada dosen serta rekan-rekan yang telah banyak membantu dalam penyelesaian
Tugas Akhir ini, antara lain:
1. Romo Ir. Greg. Heliarko, S.J., S.S., B.S.T., M.A., M.Sc., selaku Dekan
Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma.
2. Bapak Budi Sugiharto, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin
Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma sekaligus Dosen
Pembimbing Tugas Akhir, atas masukan dan juga nasihat-nasihat agar
menjadi lulusan yang memiliki nilai sumber daya yang lebih.
3. Bapak R.B. Dwiseno Wihadi, S.T., M.Si., selaku Dosen Pembimbing
Akademik.
4. Bapak Ir. Rines, M.T. dan Bapak Wibowo Kusbandono, S.T., M.T. selaku
Dosen Penguji, untuk saran dan nasihatnya.
5. Segenap dosen dan karyawan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas
Sanata Dharma.
6. Papa , Mama dan Eyang tercinta untuk kasih sayang, dukungan dan doa-
doanya selama saya mulai kuliah sampai saya lulus.
vii
7. Kakak-Adikku semua (Mas Ames, Rimang, Nihan, Bayu) untuk dukungan
dan semangatnya.
8. Dewi, Rini, Diana, Maria, Andri, Surya, dan teman-teman Teknik Mesin yang
tidak ditulis namanya sudah datang ke ujian pendadaran.
9. Om Pri dan Tante Dewi the owner of Lekker Jé café where only the coolest
hang out.
10. Niken Widorini yang sudah menemani dan memberikan dukungannya selama
2 tahun ini.
11. Semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan
Tugas Akhir ini, penulis memohon kritik dan saran yang membangun. Penulis
memiliki harapan yang sangat besar, semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat
bagi pembaca dan juga bagi perkembangan ilmu pengetahuan.
Yogyakarta, 1 Maret 2008
Penulis
Arsadi Febrata
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .................................................................................................... i
HALAMAN PERSETUJUAN .................................................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN .................................................................................... iii
HALAMAN KEASLIAN KARYA ........................................................................... iv
INTISARI .................................................................................................................... v
KATA PENGANTAR ............................................................................................... vi
DAFTAR ISI ............................................................................................................ viii
DAFTAR SIMBOL DAN NOTASI ........................................................................... x
BAB I. PENDAHULUAN .................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ......................................................................................... 1
1.2 Tujuan Perancangan ................................................................................. 2
1.3 Langkah Perancangan .............................................................................. 2
1.4 Batasan Masalah ....................................................................................... 2
1.5 Prinsip Kerja ............................................................................................. 3
1.6 Skema Perancangan ................................................................................. 3
BAB II. PENGETAHUAN TENTANG PIPA ....................................................... 4
2.1 Sambungan Pipa ....................................................................................... 4
ix
2.1.1 Pengelasan .................................................................................. 4
2.1.2 Ulir ............................................................................................. 5
2.1.3 Flens ........................................................................................... 5
2.1.4 Sambungan Cabang .................................................................... 5
2.2 Katup ........................................................................................................ 6
2.3 Bahan dan Material Katup ....................................................................... 7
2.4 Penyangga Pipa ........................................................................................ 8
2.4.1 Penyangga Kaki Bebek .............................................................. 8
2.4.2 Penyangga Bentuk Siku-siku ..................................................... 9
2.4.3 Penyangga Pembaringan Pipa ................................................... 11
2.4.4 Penggantung Pipa ...................................................................... 12
2.4.5 Penyangga Pipa Rendah ............................................................ 14
2.5 Pemasangan Pipa .................................................................................... 15
2.5.1 Pemasangan pipa diatas tanah ................................................... 15
2.5.2 Pemasangan pipa di bawah tanah .............................................. 17
BAB III. PERANCANGAN SISTEM PERPIPAAN ............................................. 19
3.1 Kecepatan dan Debit ............................................................................... 19
3.2 Tekanan ................................................................................................... 24
3.2.1 Tekanan Pipa di Lantai IV ........................................................ 29
3.2.2 Tekanan Pipa di Lantai III ........................................................ 32
3.2.3 Tekanan Pipa di Lantai II .......................................................... 34
x
3.2.4 Tekanan Pipa di Lantai I ........................................................... 36
3.2.5 Tekanan Pipa di Lantai Ground ................................................ 38
3.3 Ketebalan Pipa ........................................................................................ 43
3.4 Jarak Tumpuan ........................................................................................ 44
3.5 Pompa ...................................................................................................... 46
3.5.1 Pompa I .................................................................................... 49
3.5.2 Pompa II .................................................................................... 50
BAB IV. KESIMPULAN dan PENUTUP ............................................................. 53
4.1 Kesimpulan ............................................................................................. 53
4.2 Penutup .................................................................................................... 54
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR SIMBOL DAN NOTASI
v = kecepatan aliran (m⁄ )
g = percepatan gravitasi (m s2)
h = beda tinggi permukaan air dengan keluaran (m)
A = luar penampang aliran (m2)
Q = debit aliran ( )
P0 = Tekanan yang diketahui ( )
P1 = Tekanan yang dicari ( )
v = Kecepatan aliran fluida ( ⁄ )
γ = Berat jenis ( )
Σhf = Jumlah head loss (m)
hL = Head loss (m)
KL = faktor fitting
v = Kecepatan aliran fluida ( ⁄ )
f = faktor gesekan
D = Diameter pipa (m)
l = Panjang pipa (m)
Re = Bilangan Reynold
ρ = Berat Jenis ( )
v = Kecepatan aliran fluida ( ⁄ )
D = Diameter pipa (m)
µ = Viskositas Dinamik ( . )
tmin = Tebal minimum pipa yang diijinkan (m)
Do = Diameter luar pipa (m)
P = Tekanan internal (psi)
S = Stres yang terjadi akibat panas (psi)
Y = Koefisien properti dan temperatur desain.
E = Faktor kualitas untuk pengelasan
L = Panjang tumpuan (m)
Z = Modulus section of pipe (m3)
Sh = Regangan Yang diijinkan (psi)
∆ = Defleksi maksimum yang diijinkan (m4)
I = Moment inersia (m4)
E = Modulus elastisitas (psi)
w = Berat pipa dan fluida (Kg)
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Air beserta sumber-sumbernya merupakan suatu kekayaan alam yang
mutlak dibutuhkan guna menopang kelangsungan hidup dan memelihara
kesehatan.
Secara teknis berdasarkan siklus hidrologi yang ada dialam ini dapatlah
dibagi tiga sumber air, yaitu:
• Air angkasa (air hujan).
• Air permukaan (sungai, danau, tampungan air).
• Air tanah (mata air, air tanah dangkal dan dalam).
Dalam pemenuhan akan air pada gedung-gedung seperti apartemen,
perkantoran, hotel, gedung bertingkat, dll. Kebanyakan menggunakan air
tanah sebagai sumber airnya. Karena itu diperlukan suatu sistem yang dapat
mengalirkan air tersebut ke permukaan.
Sistem perpipaan meliputi semua komponen dari lokasi awal sampai
dengan lokasi tujuan yang terdiri dari pipa, sambungan (elbow, tee, reducer,
cap, cross, dll.), flens, gasket, katup, baut dan sebagainya. Untuk sistem
perpipaan yang fluidanya liquid, umumnya dari lokasi awal fluida, dipasang
saringan untuk menyaring kotoran agar tidak menyumbat aliran fluida.
Saringan dilengkapi dengan katup searah (foot valve) yang fungsinya
mencegah aliran kembali ke lokasi awal atau tandon.
2
1.2 Tujuan Perancangan
Tujuan dari perancangan ini adalah merancang ulang sistem perpipaan
gedung pusat.
1.3 Langkah Perancangan
Dalam melakukan perancangan diperlukan ketentuan terlebih dahulu
langkah-langkah perancangan sebagai gambaran awal dan mempermudah
dalam pemecahan masalah. Adapun langkah-langkah perancangan sebagai
berikut:
1. Menentukan daya yang diperlukan pompa 1 untuk memompa air pada
kedalaman 22 m ke tempat penampungan 1.
2. Menentukan daya yang diperlukan pompa 2 untuk memompa air pada
tempat penampungan 1 ke tempat penampungan 2.
3. Menghitung tekanan dalam pipa.
4. Menghitung tekanan pipa pada lantai 3, 2, 1 dan ground agar keluaran
pada tiap lantai sama.
5. Menghitung jarak tumpuan pada pipa.
6. Menentukan tebal pipa yang digunakan dan kecepatan fluida pada
keluaran akhir.
1.4 Batasan Masalah
Merancang dan menggambar ulang sistem perpipaan di gedung pusat
administrasi Universitas Sanata Dharma Mrican. Penulis hanya melakukan
pembahasan sebatas sistem pipa yang digunakan pada toilet yang meliputi
3
tekanan kerja dalam sistem pipa, ketebalan pipa dengan tekanan yang telah
dihitung dan jarak tumpuan yang diizinkan,.
1.5 Prinsip Kerja
Air pada kedalaman 22 m akan dipompa ke tempat penampungan
sementara yang berukuran 8×4×3 m. Dari penampungan sementara dipompa
untuk penampungan yang berada di atas gedung yang terdiri dari 6 buah
bak, yang setiap satu bak akan mengalirkan air untuk satu lantai.
1.6 Skema Perancangan
Skema perancangan diperlukan untuk mempermudah dalam melakukan
perhitungan dan sebagai gambaran awal untuk menjelaskan mekanisme
kerja dari sistem perpipaan. Berikut gambar skema perancangan sistem
perpipaan gedung pusat Univ. Sanata Dharma :
Gambar 1 : Skema Perancangan Sistem Perpipaan Gedung Pusat Univ. Sanata Dharma
4
BAB II
PENGETAHUAN TENTANG PIPA
2.1 Sambungan Pipa
Dalam pemakaian pipa, banyak sekali diperlukan sambungan, baik
sambungan antara pipa dengan pipa maupun sambungan-sambungan antara
pipa dengan peralatan yang diperlukan seperti katup (valve), instrumentasi,
nozel (nozzle) peralatan atau sambungan untuk merubah arah aliran.
Sambungan perpipaan dapat dikelompokan sebagai berikut :
1. Sambungan dengan menggunakan pengelasan
2. Sambungan dengan menggunkan ulir.
3. Sambungan dengan menggunakan Flens (Flange)
2.1.1 Pengelasan
Jenis pengelasan yang dilakukan adalah tergantung pada jenis pipa dan
penggunaanya, misalnya pengelasan untuk bahan stainless steel
menggunakan las busur gas wolfram, dan untuk pipa baja karbon digunakan
las metal.
Sambungan pipa dengan cara pengelasan dapat dilakukan dengan
1. Sambungan langsung (Tanpa penguat)
2. Sambungan dengan pengutan.
3. Sambungan dengan alat penyambung (Fitting)
4. Sambungan pipa cabang dengan menggunkan o’let.
5
2.1.2 Ulir
Penyambungan ini digunakan pada pipa yang bertekanan tak terlalu
tinggi. Kebocoran pada pipa ini dapat di cegah dengan menggunakan gasket
tape pipe. Umumnya pipa dengan sambungan ulir digunakan pada pipa dua
inci ke bawah.
2.1.3 Flens (flange)
Kedua ujung pipa yang akan disambung dipasang flens kemudian diikat
dengan baut.
Selain sambungan diatas, terdapat pula penyambungan khusus dengan
menggunakan pegeleman (perekatan) serta pengkeleman (untuk pipa plastik
dan pipa Vibbre Glass). Pada pengilangan umumnya pipa bertekanan rendah
dan pipa dibawah 2” sajalah menggunakan sambungan ulir.
2.1.4 Tipe Sambungan Cabang
Tipe sambungan cabang (brance conection) dapat dikelompokan sebagai
berikut :
1. Sambungan langsung (sute in)
2. Sambungan dengan menggunakan alat penyambung (fittings)
3. Sambungan dengan menggunkan flens (flanges)
Tipe sambungan cabang dapat pula ditentukan pada spesifikasi yang
telah dibuat sebelum mendisain atau dapat pula dihitung berdasarkan
perhitungan kekuatan, kebutuhan, dengan tidak melupakan faktor
efektivitasnya. Sambungan cabang itu sendiri merupakan sambungan antara
pipa dengan pipa, misalkan sambungan antara header dengan cabang yang
6
lain apakah memerlukan alat bantu penyambungan lainnya atau dapat
dihubungankan secara langsung, hal ini tergantung kebutuhan serta
perhitungan kekuatan.
2.2 Katup (Valve)
Salah satu komponen yang penting pada sistem perpipaan adalah katup.
Beberapa jenis Katup.
1. Katup pintu (gate valve), digunakan untuk pengaturan aliran baik dengan
membuka atau menutup katup sesuai dengan kebutuhan.
2. Katup bola (globe valve), digunakan untuk membuka seluruhnya atau
menutup sama sekali aliran.
3. Katup cek (check valve), digunakan untuk mencegah aliran balik atau
dengan kata lain, digunakan hanya untuk aliran satu arah.
4. Katup pintu dan katup bola dioperasikan dengan memutar sebuah roda.
Ada tiga variasi pemutaran katup pintu yang bekerja cepat dan katup-
katup tersebut mempunyai kegunaan khusus yaitu :
1. Katup kupu-kupu (butterfly valve), dengan katup tipis, ringan dipakai
untuk air.
2. Ball valve, dipakai untuk gas-gas.
3. Plug valve, dipakai untuk minyak dan pelumas kental.
Dari macam-macam katup tersebut di atas, masing-masing mempunyai
beberapa variasi dalam bentuk dan cara kerjanya.
7
2.3 Bahan atau Material Katup
Suatu hal yang penting dalam pemakaian katup adalah memilih material
katup yang sesuai dengan perencanaan.
Bahan yang dipakai untuk pembuatan katup adalah :
1. Kuningan (brass), katup dengan bahan ini digunakan untuk temperatur
di bawah 450oF, bila temperaturnya lebih besar dari 550oF maka
digunakan material perunggu (bronzel) yang biasanya mempunyai
diameter minimum 3 inch, dan tekanan dapat lebih besar dari 330 psi.
2. Besi (iron), macam-macamnya adalah mulai dari cast iron yang biasa
digunakan untuk katup kecil high strength metal alloy cast yang
digunakan untuk katup besar. Cast iron tidak boleh digunakan untuk
temperatur lebih besar dari 450oF.
3. Baja (Steel), material ini dipakai untuk katup yang memerlukan tekanan
dan temperatur tinggi.
4. Stainless steel, material ini dipakai untuk katup yang memerlukan
temperatur rendah atau aliran korosif.
2
Ball Valv
Gate
2.4 Penya
2.4.1
ves
e Valves
angga Pipa
1 Penyangg
Penyan
tinggi ka
Sole
Gambar 2
ga Kaki beb
ngga pipa k
aki pipa ma
Batterfly va
enoid valves
2 : Beberapa jen
ek (duct foo
kaki bebek a
aksimum 1,2
alves
s
nis katup
ot)
adalah bentu
2 meter di
Chec
Globe
uk penyangg
tambah pan
8
ck Valves
Valves
ga di mana
njang yang
9
dibutuhkan sampai sumbu. Mampu menerima temperatur di bawah
1750C.
Gambar 3 : Tipe penyangga kaki bebek dengan landasan kaki bebek Sumber : Teknologi dan Perancangan SISTEM PERPIPAAN, Raswari. Hal 210
2.4.2 Penyangga Bentuk Siku-siku
Pada bagian ini selain penyangga siku-siku juga akan
dibicarakan mengenai penyangga horizontal.
10
Bentuk penyangga ini ada yang terdiri dari satu tangan dan ada
pula yang dua tangan. Bentuk penyangga siku-siku dapat menahan
beban lebih besar dari bentuk penyangga horizontal.
Berikut ini dapat dilihat beberapa contoh kedua bentuk tersebut.
Gambar 4 : Tipe penyangga horizontal ini dapat menahan beban Max 450 kg untuk panjang tangan 0,4 meter (FAB-LENGTH)
Sumber : Sumber : Teknologi dan Perancangan SISTEM PERPIPAA, Raswari. Hal 215
11
Gambar 5 : Tipe penyangga siku-siku (bracket) ini dapat menahan beban maksimum 10.000 kg untuk panjang tangan 0,6 meter (FAB-LENGTH)
Sumber : Teknologi dan Perancangan SISTEM PERPIPAAN, Raswari. Hal 221
2.4.3 Penyangga pembaringan Pipa (Pipe sleeper)
Umumnya ketinggian penyangga pipa ini lebih rendah dari satu
meter ketinggian dari permukaan tanah.
Pipe sleeper ini dibuat dari semen beton (concrete) dan besi
beton. Selain itu permukaanya diberi pelat besi guna menahan
gesekan pipa, untuk pengelasan dudukan penuntun pipa, serta
angker.
12
Bentuk pipa sleeper seperti balok empat persegi dengan ukuran
panjang dan lebar bervariasi tergantung kebutuhan.
Gambar 6 : Penyangga pembaringan pipa Sumber : Teknologi dan Perancangan SISTEM PERPIPAAN, Raswari. Hal 230
2.4.4 Penggantung Pipa (Pipe Hanger)
Penggantung pipa ini dirancang untuk menahan beban statik dan
dinamik pada posisi tergantung.
Perencanaan alat penyangga gantung ini direncanakan dengan
batas antara -290C sampai 3430C untuk besi baja, sedangkan besi
tuang (cas iron) -290C sampai 2310C.
Kekuatan dari penyangga gantung ini tergantung pada bentuk
penyangga, kekuatan kabel penggantung (rod/tube). Untuk lebih
jelasnya dapat dilihat beberapa tabel dan gambar penyangga
gantung tersebut.
13
Gambar 7 : Standar alat penggantung pipa Sumber : Teknologi dan Perancangan SISTEM PERPIPAA, Raswari. Hal 233
2.4.5 Penyangga Pipa Rendah
Penyangga pipa rendah pada umumnya dapat direncakan sendiri
oleh bagian perpipaan, yang telah dijadikan standar pada
departemen.
14
Gambar 8 : Tipe ini dapat menyangga pipa lebih dari satu Sumber : Teknologi dan Perancangan SISTEM PERPIPAAN, Raswari. Hal 236
Berapa besar beban yang dipikul tergantung :
1. Jenis profil penyangga
2. Panjang pendeknya tangan penyangga
3. Konstruksi penyangga
4. Bahan dari penyangga
Jenis penyangga rendah ini, tinggi maksimum yang diijinkan adalah 2,5
meter dari permukaan tanah dan tangan (L) tidak lebih dari 1,5 meter.
15
2.5 Pemasangan Pipa
Pekerjaan Pemasangan Perpipaan dapat dikelompokan menjadi 3 bagian :
1. Di atas tanah
2. Di bawah tanah
3. Di bawah air.
Di sini hanya akan dibicarakan tentang pemasangan pipa di bawah tanah
dan pipa di atas tanah.
2.5.1 Pemasangan pipa di atas tanah.
Pemasangan pipa di atas tanah dapat dilakukan pada rak pipa (pipe rack),
di atas penyangga-penyangga pipa, di atas dudukan pipa (sleeper).
Pemasangan pipa di atas tanah ini dapat pula dimasukan pipa equipment
yaitu :
1. Pipa kolom dam vessel
2. Pipa exchanger
3. Pipa pompa dan turbin
4. Pipa kompresor
5. Pipa Utilitas
Dimana masing-masing pemasangan pipa pada equipment ini mempunyai
batasan-batasan khusus sebagai berikut.
1. Pipa kolom dan Vessel
Pipa yang akan dipasang pada kolom dan vessel harus ditempatkan
secara radial di sekitar kolom di bagian jalur pipa jalan orang platform di
bagian access.
16
2. Pipa Exchanger
Pemasangan pipa Exchanger tidak boleh di pasang di atas daerah-
daerah kanal, tutup shell dan fasilitas-fasilitas lain yang telah terpasang
pada Exchanger atau handling yang suka digunakan. Ruang-ruang bebas
untuk pemasangan flens exchanger harus disediakan. Spool di pasang di
luar nozzle kapal guna menuangkan pemindahan bundel pipa exchanger.
3. Pipa Pompa dan Turbin
Pada suction atau pipa yang mengalirkan aliran disebut juga pipa
hisap harus diatur sedemikian rupa guna mencegah penurunan tekanan
dan kantung uap yang dapat pula menimbulkan kavitasi pada impeler.
Apabila perubahan ukuran diperlukan untuk mempercepat atau
memperlambat aliran, maka reducer eksentrik harus dipakai bilamana
kantung tanpa vent tak dapat dihindari.
4. Pipa Kompresor
Pemasangan pipa pada kompresor harus diatur perbaikan dan
pemeliharaanya. Sambungan pipa dengan menggunakan flens lebih
diutamakan demi memperlancar jalannya perbaikan dan pemeliharaan.
Pipa hisap (suction) dan buang (discharge) harus benar-benar
diperhatikan fleksibilitasnya, terutama untuk temperatur rendah atau
tinggi dan tekanan tinggi.
Masalah getaran termasuk bagian terpenting pada pipa kompresor ini.
Karena masalah penyangga, guide dan anchor juga harus menjadi
perhatian bagian perencanaan dan divisi teknik.
17
5. Pipa Utilitas
Pemasangan pipa utilitas ini harus benar-benar direncanakan sehingga
kebutuhan utilitas di proyek dapat terjangkau penggunaanya. Pipa utilitas
seperti pipa yang lain haruslah direncanakan beroperasi pada temperatur
dan tekanan berapa.
2.5.2 Pemasangan Pipa Dibawah Tanah
Pipa di bawah tanah dapat dapat dibagi dalam dua bagian :
1. Pipa Proses
2. Pipa Utilitas
Untuk pipa proses dibawah tanah sedapat mungkin harus dihindarkan,
sedangkan pipa utilitas di bawah tanah dapat diklasifikasikan menjadi dua
bagian yaitu :
1. Pipa dengan sistem aliran grafitasi
Pipa dengan sistem aliran gravitasi, tergantung dari pusat grafitasi.
Di dalam pelaksanaan konstruksi perlu juga dicantumkan jarak elevasi
dari permukaan tanah ke dalam jalur perpipaan bawah tanah. Begitu
juga ketebalan pipa harus diperhatikan, serta perlu tidaknya
menggunakan lapisan anti karat, isolasi, selubung atau perlindungan
pipa lainya.
2. Pipa dengan sistem bertekanan.
Pemindahan aliran air pemadam kebakaran (fire water), air
pendingin (cooling water) dan pembuangan proses yang tertutup dan
dipompakan keluar dari sistem tersebut, dialirkan dengan tekanan,
18
khususnya untuk air pemadam kebakaran dimana tekanannya diberikan
cukup besar. Penggunaan jalur pipa bawah tanah dengan aliran
bertekanan ini, dalam pemilihan bahan harus teliti terutama perencanaan
bahan pipanya. Pemasangan jalur pipa bawah tanah dengan aliran
bertekanan mempunyai sambungan atau hubungan dengan dengan jalur
pipa di atas tanah untuk aliran yang sama. Sehingga dalam perencanaan
sistem perpipaannya perlu diperhatikan pada daerah atau bagian mana
pipa harus ditanam atau diletakan diatas tanah.
19
BAB III
PERANCANGAN SISTEM PERPIPAAN
3.1 Kecepatan dan Debit
Kecepatan aliran fluida dari tempat penampungan ke kran sangat
dipengaruhi oleh gaya gravitasi. Oleh karena itu persamaan untuk menghitung
kecepatan fluida yang keluar menggunakan persamaan:
2 g
dimana:
v = kecepatan aliran (m⁄ )
g = percepatan gravitasi (9,81) (m s2)
h = beda tinggi permukaan air dengan keluaran (m)
Persamaan kontinuitas menyatakan hubungan antara kecepatan fluida
yang masuk pada suatu pipa terhadap kecepatan fluida yang keluar. Hubungan
tersebut dinyatakan sbb:
dimana:
v = kecepatan aliran (m⁄ )
A = luar penampang aliran (m2)
Q = debit aliran ( )
20
dari persamaaan diatas dapat diperoleh kecepatan untuk:
• Lantai 4
Untuk pipa Ø 3/4"
2 9,81 5,6
10,48 m s⁄
0,019054 10,48
0,002987
Untuk pipa Ø 21/2"
0,0029870,06354
0,943 ⁄
• Lantai 3
Untuk pipa Ø 3/4"
2 9,81 11,1
14,75 m s⁄
0,019054 14,75
21
0,004204
Untuk pipa Ø 21/2"
0,0042040,06354
1,327 ⁄
• Lantai 2
Untuk pipa Ø 3/4"
2 9,81 16,6
18,04 m s⁄
0,019054 18,04
0,005142
Untuk pipa Ø 21/2"
0,0051420,06354
1,623 ⁄
22
• Lantai 1
Untuk pipa Ø 3/4"
2 9,81 22,1
20,82 m s⁄
0,019054 20,82
0,005934
Untuk pipa Ø 21/2"
0,0059340,06354
1,874 ⁄
• Ground
Untuk pipa Ø 3/4"
2 9,81 27,6
23,27 m s⁄
0,019054 23,27
23
0,006632
Untuk pipa Ø 21/2"
0,0066320,06354
2,094 ⁄
Dari perhitungan di atas diperoleh data kecepatan dan debit air untuk
tiap-tiap lantai adalah seperti diberikan pada Tabel 3.1
Tabel 3.1 Hasil Perhitungan Kecepatan & Debit Air di tiap pipa
Lantai Jumlah Kran
D Ø 3/4" D Ø 21/2" Q v (m/s) v (m/s) 4 12 0,87 0,943 0,002987 3 12 1,23 1,327 0,004204 2 12 1,5 1,623 0,005142 1 12 1,73 1,874 0,005934
Ground 12 1,94 2,094 0,006632 Kebutuhan per orang untuk berbagai jenis gedung adalah seperti
diberikan pada Tabel 3.2
Tabel 3.2 Jumlah air yang dipakai per orang dalam waktu pemakaian menurut jenis gedung (Sumber : Sularso & Haruo Tohara, 200, hlm 21)
Jenis Gedung Pemakaian air
rata-rata per hari (l)
Waktu pemakaian
air rata (jam) Keterangan
Kantor 100 – 120 8 Per Karyawan
Rumah Sakit 250 – 1000 10 Per Tempat Tidur
Gedung Bioskop 10 3 Per Pengujung
Rumah Makan 15 7 Per Pengunjung
Kafetaria 30 5 Per Pengunjung
3
3.2 Tekan
P
faktor-
tersebu
penuru
titik te
nan
Percabangan
-faktor yang
ut perlu kit
unan tekanan
ersebut.
Gambar 9 : K
(Sumber : M
n, belokan
g mengakib
ta menentuk
n. Dengan d
Koefesien Keru
Mekanika Fluid
, sambung
batkan penu
kan titik-titik
emikian kita
gian untuk kom
da Edisi keempa
gan, dan
urunan tekan
k tertentu y
a bisa menca
mponen pipa ( h
at, jilid 2, “Bruc
faktor ges
nan. Akibat
yang mungk
ari berapa be
gvKh LL 2
2
=
ce R.Munson”)
sekan adal
t faktor-fakt
kin mengalam
esar tekanan
)
24
lah
tor
mi
di
25
2 g 2 g
dimana:
P0 = Tekanan yang diketahui ( )
P1 = Tekanan yang dicari ( )
v = Kecepatan aliran fluida ( ⁄ )
γ = Berat jenis ( )
Σhf = Jumlah head loss (m)
head loss akibat fitting
2 g
dimana:
hL = Head loss (m)
KL = faktor fitting
v = Kecepatan aliran fluida ( ⁄ )
g = Percepatan gravitasi (9,81) (m s2)
head loss akibat gesekan
2 g
dimana:
hL = Head loss (m)
f = faktor gesekan
v
g
D
l
untuk
pipa. A
2400 d
v =
g =
D =
l =
mencari f te
Aliran dalam
dan turbulen
Gamb(Sumbe
Kecepatan a
Percepatan
Diameter pi
Panjang pip
erlebih dahu
m pipa adala
n jika lebih b
bar 10 : Faktorer : Mekanika fl
aliran fluida
gravitasi (9,
ipa
pa
ulu harus dik
ah laminer j
esar dari 400
r-faktor gesekanfluida Teknik 19
a
,81)
ketahui jeni
ika bilangan
00.
n untuk pipa ko993, Edisi kelim
s aliran yan
n reynoldsny
omersial ma hal 338)
( )
( )
(m)
(m)
ng terjadi pa
ya kurang d
26
ada
ari
27
dimana:
Re = Bilangan Reynold
ρ = Berat Jenis ( )
v = Kecepatan aliran fluida ( ⁄ )
D = Diameter pipa (m)
µ = Viskositas Dinamik ( . )
• Untuk pipa Ø 3/4˝
997,1 10,48 0.019058,94 10
221577,28
Dari perhitungan diatas aliran dalam pipa bisa disimpulkan sebagai aliran
turbulen. Dengan demikian maka f dapat ditentukan dari diagram moody
sama dengan 0,032
• Untuk pipa Ø 21/2˝
997,1 0.943 0.06358,94 10
28
66459,09
Dari perhitungan diatas aliran dalam pipa bisa disimpulkan sebagai aliran
turbulen. Dengan demikian maka f dapat ditentukan dari diagram moody
sama dengan 0,044
Berdasarkan perhitungan di atas dapat diperoleh bilangan Reynold dan
faktor gesekan ( f ) di setiap lantai yang ditunjukkan pada Tabel 3.3
Tabel 3.3 Hasil perhitungan bilangan Re dan faktor gesekan ( f ) tiap lantai
Bilangan Re f (faktor gesekan)
Keterangan pipa Ø 3/4˝ pipa Ø 21/2˝ pipa Ø 3/4˝ pipa Ø 21/2˝
Ground 491994,6 147577,23 0.024 0.034 Jenis aliran turbulen
Lantai I 440194,56 132072,46 0.025 0.036 Jenis aliran turbulen
Lantai II 381417,38 114382,93 0.026 0.038 Jenis aliran turbulen
Lantai III 311857,34 93521,96 0.028 0.042 Jenis aliran turbulen
Lantai IV 221577,28 66459,09 0.032 0.044 Jenis aliran turbulen
Tekanan pada pipa dihitung berdasarkan pada titik-titik yang dianggap paling
sedikit penurunan tekanan
3.2.1 Tekanan Pipa di Lantai 4
a. Untuk pipa ukuran Ø 21/2" pada titik P1
head loss akibat gesekan
2 g
2 g
29
0.0442,750,0635
0,9432 9,81
0,09 m
head loss akibat fitting
2 g
1,50,9432 9,81
0,067 m terdapat 2 belokan 0,134 m
Tekanan P1
2 g 2 g
0 0 2,8 0,09 0,134P
97790,9432 9.81
24747,48
3,59
b. Untuk pipa ukuran Ø 21/2" pada titik P2
head loss akibat gesekan
2 g
0.04662,750,0635
0,9432 9,81
2,06 m
30
head loss akibat fitting
2 g
1,50,9432 9,81
0,067 m terdapat 2 belokan 0,134 m
head loss akibat fitting
2 g
10,9432 9,81
0,09 m terdapat 2 percabangan 0,09 m
Tekanan P2
2 g 2 g
0 0 2,8 0,09 0,134 2,06P
97790,9432 9.81
4602,74
0,67
c. Untuk pipa ukuran Ø 3/4" pada titik P3
2 g 2 g
0 0 7,3P
977910,482 9.81
31
16645,034
2,42
3.2.2 Tekanan Pipa di Lantai 3
a. Untuk pipa ukuran Ø 21/2" pada titik P1
head loss akibat gesekan
2 g
0.048,750,0635
1,3272 9,81
0,49 m
head loss akibat fitting
2 g
1,51,3272 9,81
0,134 m terdapat 3 belokan 0,403 m
Tekanan P1
2 g 2 g
0 0 7,8 0,403 0,49P
97791,3272 9.81
66665,87
9,67
32
b. Untuk pipa ukuran Ø 21/2" pada titik P2
head loss akibat gesekan
2 g
0.0468,750,0635
1,3272 9,81
3,88 m
head loss akibat fitting
2 g
1,51,3272 9,81
0,134m terdapat 3 belokan 0,403 m
head loss akibat fitting
2 g
11,3272 9,81
0,089 m terdapat 2 percabangan 0,179 m
Tekanan P2
2 g 2 g
0 0 7,8 0,179 0,403 3,88P
97791,3272 9.81
33
31764,62
4,61
3.2.3 Tekanan Pipa di Lantai 2
a. Untuk pipa ukuran Ø 21/2" pada titik P1
head loss akibat gesekan
2 g
0.03814,750,0635
1,6232 9,81
1,18 m
head loss akibat fitting
2 g
1,51,6232 9,81
0,201 m terdapat 3 belokan 0,604 m
Tekanan P1
2 g 2 g
0 0 12,8 0,604 1,18P
97791,6232 9.81
106412,56
15,43
34
b. Untuk pipa ukuran Ø 21/2" pada titik P2
head loss akibat gesekan
2 g
0.03868,750,0635
1,6232 9,81
6,01 m
head loss akibat fitting
2 g
1,51,6232 9,81
0,201 m terdapat 3 belokan 0,604 m
head loss akibat fitting
2 g
11,6232 9,81
0,134 m terdapat 2 percabangan 0,268 m
Tekanan P2
2 g 2 g
0 0 12,8 6,01 0,604 0,268P
97791,6232 9.81
35
56559,22
8,2
3.2.4 Tekanan Pipa di Lantai 1
a. Untuk pipa ukuran Ø 21/2" pada titik P1
head loss akibat gesekan
2 g
0.03621,750,0635
1,8742 9,81
2,21 m
head loss akibat fitting
2 g
1,51,8742 9,81
0,268 m terdapat 3 belokan 0,805 m
Tekanan P1
2 g 2 g
0 0 17,8 0,805 2,21P
97791,8742 9.81
142832,12
20,72
36
b. Untuk pipa ukuran Ø 21/2" pada titik P2
head loss akibat gesekan
2 g
0.03681,750,0635
1,8742 9,81
8,29 m
head loss akibat fitting
2 g
1,51,8742 9,81
0,268 m terdapat 3 belokan 0,805 m
head loss akibat fitting
2 g
11,8742 9,81
0,178 m terdapat 2 percabangan 0,357 m
Tekanan P2
2 g 2 g
0 0 17,8 8,29 0,805 0,357P
97791,8742 9.81
37
79884,7
11,58
3.2.5 Tekanan Pipa di Lantai Ground
a. Untuk pipa ukuran Ø 21/2" pada titik P1
head loss akibat gesekan
2 g
0.03428,750,0635
2,0942 9,81
3,44 m
head loss akibat fitting
2 g
1,52,0942 9,81
0,335 m terdapat 3 belokan 1 m
Tekanan P1
2 g 2 g
0 0 22,8 1 3,44P
97792,0942 9.81
177356,95
25,72
38
b. Untuk pipa ukuran Ø 21/2" pada titik P2
head loss akibat gesekan
2 g
0.03488,750,0635
2,0942 9,81
10,62 m
head loss akibat fitting
2 g
1,52,0942 9,81
0,335 m terdapat 3 belokan 1 m
head loss akibat fitting
2 g
12,0942 9,81
0,223 m terdapat 2 percabangan 0,447 m
Tekanan P2
2 g 2 g
0 0 22,8 1 0,447 10,62P
97792,0942 9.81
39
102772,52
14,91
Dari perhitungan tekanan pada pipa ukuran Ø 21/2" diperoleh data sebagai
berikut:
Tekanan Titik P1 Tekanan Titik P2
Lantai IV 24747,48 3,59 4602,74 0,67 Lantai III 66665,87 9,67 31764,62 4,61 Lantai II 106412,56 15,43 56559,22 8,2 Lantai I 142832,12 20,72 79884,7 11,58 Ground 177356,95 25,72 102772,52 14,91
Dari data diatas terdapat perbedaan tekanan pada tiap lantai yang menyebabkan
laju aliran air tiap lantai berbeda. Oleh karena itu digunakan globe valve untuk
menyamakan aliran dan tekanan pada tiap lantai dengan aliran di lantai IV
sebagai acuan. Dengan mencari harga KL pada tiap lantai dapat diketahui
penutupan globe valve yang diperlukan untuk menyamakan laju aliran dan
tekanan.
a. Lantai III
Untuk pipa ukuran Ø 21/2" pada titik P2
Tekanan P2
2 g 2 g
0 0 7,8 0,179 0,403 3,884602,749779
0,9432 9.81
2,822
40
2 g
2,8221,3272 9,81
31,442
b. Lantai II
Untuk pipa ukuran Ø 21/2" pada titik P2
Tekanan P2
2 g 2 g
0 0 12,8 6,01 0,604 0,2684602,749779
0,9432 9.81
5,402
2 g
5,4021,6232 9,81
40,236
c. Lantai I
Untuk pipa ukuran Ø 21/2" pada titik P2
Tekanan P2
2 g 2 g
41
0 0 17,8 8,29 0,805 0,3574602,749779
0,9432 9.81
7,832
2 g
7,8321,8742 9,81
43,755
d. Ground
Untuk pipa ukuran Ø 21/2" pada titik P2
Tekanan P2
2 g 2 g
0 0 22,8 1 0,447 10,624602,749779
0,9432 9.81
10,217
2 g
10,2172,0942 9,81
45,716
42
Dari perhitungan tekanan pada pipa ukuran Ø 21/2" dengan menggunakan globe
valve diperoleh data sebagai berikut:
Titik P1 Titik P2 KL keterangan
Lantai IV 24747,48 3,59 4602,74 0,67 - tidak memakai globe valve
Lantai III 66665,87 9,67 4602,74 0,67 31,442 memakai globe valve
Lantai II 106412,56 15,43 4602,74 0,67 40,236 memakai globe valve
Lantai I 142832,12 20,72 4602,74 0,67 43,755 memakai globe valve
Ground 177356,95 25,72 4602,74 0,67 45,716 memakai globe valve
3.3 Ketebalan Pipa
Setelah mendapatkan beberapa tekanan di berbagai titik di sepanjang
pipa maka ketebalan pipa dapat di cari dengan ketentuan tekanan yang paling
besar yang di gunakan.
2
Dimana :
tmin = Tebal minimum pipa yang diijinkan (m)
Do = Diameter luar pipa (m)
P = Tekanan internal (psi)
S = Stres yang terjadi akibat panas (psi)
Y = Koefisien properti dan temperatur desain. Untuk t < d/6,
harga Y yang diberikan pada Tabel 3.7 Untuk temperatur
sampai dengan 900οF, dapat menggunakan asumsi Y = 0,4.
43
E = Faktor kualitas untuk pengelasan adalah 1
Tabel 3.4 Values of Y Coefficien to Be Used in Eq (Sumber : Pipe Stress Analysis)
Temp (oF)
Material
900oF and below
950 1000 1050 1150 1150 and above
Feritic Steel 0.4 0.5 0.7 0.7 0.7 0.7
Austenitikc Steel 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.7
Cast iron 0.4 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐
Nonferrous 0.4 ‐ ‐ ‐ ‐ ‐
Untuk pipa Ø 21/2"
2
25,72 0,072822 20000 25,72 0,4
0,00127
0.001316 m
Untuk pipa Ø 3/4"
2
2,42 0,02662 20000 2,42 0,4
0,0,00127
0,0021 m
44
3.4 Jarak Tumpuan (Span)
Berdasarkan batas tegangan :
0,4
Berdasarkan batas defleksi :
∆13,5
Dimana :
L = Panjang tumpuan (m)
Z = Modulus section of pipe (m3)
Sh = Regangan Yang diijinkan (psi)
∆ = Defleksi maksimum yang diijinkan (m4)
I = Moment inersia (m4)
E = Modulus elastisitas (psi)
w = Berat pipa dan fluida (Kg)
• Untuk Pipa Utama
Diameter : 21/2"
Panjang : 60 m
Untuk berat pipa =
= 0,07282 0.0715 7861,09 60
= 70,57 Kg
45
Untuk berat fluida =
= 0.0715 60 997,1
= 240,21
Wtotal = 310,78
Maka panjang span dapat di hitung dengan persamaan di atas.
0,4
0,4 2,81 10 137895140310,78
2,5 m
∆13,5
1 25680 3.0213,5 310,78
2,89 m
Dari perhitungan di atas, panjang jarak tumpuan di ambil yang terkecil yaitu
2,5 m.
46
3.5 Pompa
Dalam sistem perpipaan, pompa berfungsi sebagai pemindah cairan dari
satu tempat ke tempat lainnya. Sistem pemompaan bertanggung jawab terhadap
25-50% penggunaan energi dalam pengoperasiannya, Karena itu diperlukan
perhitungan untuk mengefisiensikan kinerja pompa dalam sistem perpipaan.
Tekanan diperlukan untuk memompa cairan melewati system pada laju tertentu.
Tekanan ini harus cukup tinggi untuk mengatasi tahanan system. Tahanan total
merupakan jumlah dari lift, friction head, dan velocity head.
1. Lift
Lift merupakan perbedaan tinggi antara permukaan sumber air sampai
dengan sambungan pipa ke pompa. Lift hanya satu diantara dari tahanan
total yang tidak terlalu berpengaruh terhadap suatu sistem perpipaan.
2. Friction Head
Ini merupakan kehilangan yang diperlukan untuk mengatasi tahanan
untuk mengalir dalam pipa dan sambungan-sambungan. Head ini
tergantung pada ukuran, kondisi, dan jenis sambungan, valve, dll. Pipa
yang panjangnya dua kali pipa lainnya dengan diameter sama memiliki dua
kali nilai friction head nya.
47
Table 3.5 Friction loss (feet) setiap 100 feet untuk pipa baja (J. David Bankston, Jr. and Fred Eugene Baker, hal 3)
Table 3.6 Equivalent lenghts (J. David Bankston, Jr. and Fred Eugene Baker, hal 4)
3. Velocity Head
Kehilangan yang disebabkan karena gesekan yang terjadi antara
partikel fluida dengan bidang batas. Fluida yang berhubungan dengan
48
bidang batas mempunyai kecepatan yang sama dengan bidang batas.
Keadaan ini menyebabkan adanya perbedaan kecepatan tiap arus.
Table 3.7 Velocity head (feet) (J. David Bankston, Jr. and Fred Eugene Baker, hal 2)
3.5.1 Pompa 1
Gambar 11 : Aliran air dari sumur ke ground tank
Diketahui bahwa air dipompa pada kedalaman 22 m (72,2 feet), yang
kemudian akan di tampung ground tank dengan ukuran 8×4×3 m dengan
49
jarak antara sumur dan ground tank 3 m (9,8 feet). Aliran yang diinginkan
sebesar 600 gpm menggunakan 1 sambungan ellbow dan 5 coupling.
Diameter pipa (bahan baja) yang digunakan Ø 4".
Panjang pipa keseluruhan
Dari Table 3.3 L/D untuk coupling 1,5
Lcoupling = 5 1,5 2,5
Dari Table 3.3 L/D untuk standard ELL 30
LELL = 1 30 10
Total panjang keseluruhan pipa = 72,2 + 9,8 + 2,5 + 10 = 94,5 feet
Tahanan total
Lift = 0 karena pompa dimasukan ke dalam air.
Friction Head
Dari table 3.1 untuk aliran 400 gpm Friction loss = 18,28 feet
FrH = 18,28 , 17,27
Velocity Head
Dari table 3.4 untuk aliran 400 gpm Velocity Head = 3,65 feet
Tahanan total = 17,27 + 3,65 = 20,92 feet
Daya Pompa
water horsepower =
= ,
50
= 3,16 hp
Tekanan Pompa
P = ,
,,
9
Dari perhitungan di atas untuk pompa satu dipilih yang memiliki daya > 3,16
dan dapat bekerja pada tekanan 9 psi.
3.5.2 Pompa 2
Gambar 12 : Aliran air dari ground tank ke tank
Dari ground tank air dialirkan kembali ke enam tanki penyimpanan diatas
gedung dengan masing-masing tanki berkapasitas 1000 lt. Dengan panjang
pipa 48,5 m (160 feet). Aliran yang diinginkan sebesar 100 gpm
menggunakan 11 sambungan ellbow dan 10 coupling. Diameter pipa (bahan
baja) yang digunakan Ø 2".
Panjang pipa keseluruhan
Dari Table 3.3 L/D untuk coupling 1,5
Lcoupling = 10 1,5 1,25
Dari Table 3.3 L/D untuk standard ELL 30
LELL = 11 30 27,5
51
Total panjang keseluruhan pipa = 160 + 1,25 + 27,5 + 9 = 197,75 feet
Tahanan total
Lift = 9 feet
Friction Head
Dari table 3.1 untuk aliran 100 gpm Friction loss = 35,8
FrH = 35,8 , 70,79
Velocity Head
Dari table 3.4 untuk aliran 100 gpm Velocity Head = 25,6 feet
0,1041
0,10 256
25,6
Tahanan total = 9 + 70,79 + 25,6 = 105,59 feet
Daya Pompa
water horsepower =
= ,
= 2,66 hp
Tekanan Pompa
P = ,
,,
45,95
52
Dari perhitungan di atas untuk pompa satu dipilih yang memiliki daya > 2,66
dan dapat bekerja pada tekanan 46 psi
53
BAB IV
KESIMPULAN DAN PENUTUP
4.1. Kesimpulan
Analisis dan perhitungan dalam Tugas Akhir SISTEM PERPIPAAN
GEDUNG PUSAT UNIVERSITAS SANATA DHARMA menghasilkan
spesifikasi data-data. Dari hasil yang diperoleh berdasarkan analisis dan
perhitungan
1. Untuk pipa Ø 3/4" (Jenis Pipa Cast Iron)
Kecepatan aliran (v) : 8,7 ×10-2 (m/s)
Debit air (Q) : 2,987 ×10-3 ( )
Tekanan dalam pipa (P) : 16645,03 ( )
Ketebalan minimum pipa (tm) : 1,2 ×10-3 (m)
2. Untuk pipa Ø 21/2˝ (Jenis Pipa Cast Iron)
Kecepatan aliran (v) : 7,8 ×10-2 (m/s)
Debit air (Q) : 2,987 ×10-3 ( )
Tekanan dalam pipa (P) : 4602,74 ( )
Ketebalan minimum pipa (tm) : 1,3 ×10-3 (m)
Jarak tumpuan pipa (L) : 2,5 (m)
Penyamaan kecepatan aliran dan tekanan di setiap lantainya digunakan
valve tipe globe valve di lantai III, II, I dan ground. Kecepatan dan tekanan
disesuaikan dengan kecepatan dan tekanan pada lantai IV.
54
4.2. Penutup
Demikianlah hasil analisis dan perhitungan dalam Tugas Akhir
SISTEM PERPIPAAN GEDUNG PUSAT UNIVERSITAS SANATA
DHARMA. Penulis telah berusaha dalam menyelesaikan penyusunan Tugas
Akhir ini sesuai dengan segenap kemampuan yang dimiliki. Penulis
menyadari bahwa masih cukup banyak kekurangan dalam penyusuna Tugas
Akhir ini. Oleh karena itu, penulis sangat berterima kasih atas saran maupun
kritik, demi peningkatan mutu dan eksistensi di masa yang akan datang.
DAFTAR PUSTAKA
Munson, B.R., Mekanika Fluida, Edisi ke Empat, jilid Kedua.
Oloson, R.M., dan Wright, S,J, 1999, Dasar-dasar Mekanika fluida Teknik,
Penerbit PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.
Raswari, 1986, Teknologi dan Perancangan Sistem Perpipaan, Penerbit
Universitas Indonesia, Cetakan Kedua, Jakarta.
Sularso dan Tahara, H, 2004, Pompa dan Kompresor, Penerbit PT. Pradnya
Paramita, Cetakan Kedelapan, Jakarta.
Widharto, S., 2005, Buku Pedoman Ahli Pemasangan Pipa, Penerbit PT. Pradnya
Paramita, Cetakan Kelima, Jakarta.
http://aquanic.org/publicat/usda_rac/efs/srac/373fs.pdf diakses pada tanggal 10
januari 2008.
http://www.armacell.com/www/armacell/ACwwwAttach.nsf/ansFiles/US_Plumbi
ngSpec.pdf/$File/US_PlumbingSpec.pdf diakses pada tanggal 10 Januari
2008.
http://www.uajy.ac.id/downloads/Fakultas%20Teknik-UAJY.pdf diakses pada
tanggal 15 Januari 2008.
http://pakteguh08.files.wordpress.com/2008/02/fluida_dinamis.pdf diakses pada
tanggal 25 Januari 2008.
http://www.bsn.or.id/files/sni/SNI%2003-7065-2005.pdf diakses pada tanggal 5
Februari 2008.
http://elisa.ugm.ac.id/files/Ijoel_mipa/q9P7IhDj/kuliah-fluida.pdf diakses pada
tanggal 5 Februari 2008.
http://www.energyefficiencyasia.org/ diakses pada tanggal 5 Februari 2008.
LAMPIRAN