skripsi spbu

TUGAS AKHIR ANALISA SISTEM POMPA PADA

STASIUN PENGISIAN BAHAN BAKAR UMUM

( S P B U )

Diajukan Guna Melengkapi Sebagian Syarat

Dalam Mencapai Gelar Sarjana Strata Satu (S1)

DISUSUN OLEH :

NAMA : KURNIAWAN PRASETIYO NIM : 4130411-010

JURUSAN : TEKNIK MESIN

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2008

i

LEMBAR PERNYATAAN

Yang bertanda tangan dibawahdi bawah ini:

Nama : Kurniawan Prasetiyo

N.I.M : 4130411-010

Jurusan : Teknik Mesin

Fakultas : Teknik Industri

Judul Skripsi : ANALISA SISTEM POMPA PADA STASIUN PENGISIAN BAHAN BAKAR UMUM (SPBU)

Dengan ini menyatakan bahwa hasil penulisan Skripsi yang telah saya buat

ini merupakan hasil karya sendiri dan benar keasliannya. Apabila ternyata di

kemudian hari penulisan Skripsi ini merupakan hasil plagiat atau penjiplakan

terhadap karya orang lain, maka saya bersedia mempertanggungjawabkan

sekaligus bersedia menerima sanksi berdasarkan aturan tata tertib di Universitas

Mercu Buana.

Demikian, pernyataan ini saya buat dalam keadaan sadar dan tidak

dipaksakan.

Penulis,

Kurniawan Prasetiyo

ii

LEMBAR PENGESAHAN

ANALISA SISTEM POMPA PADA

STASIUN PENGISIAN BAHAN BAKAR UMUM (SPBU)

DISUSUN OLEH :

NAMA : KURNIAWAN PRASETIYO NIM : 4130411-010

JURUSAN : TEKNIK MESIN Mengetahui Pembimbing Koordinator Tugas Akhir (Ir. Yuriadi Kusuma, MSc) (Nanang Ruhyat, MT.)

iii

ABSTRAK

Skripsi ini berusaha untuk menjelaskan tentang perencanaan sistem pompa

dan pemipaan pada Stasiun Pengisian Bahan Bakar Umum (SPBU) yang

dikerjakan pembangunannya oleh PT. Hanindo Citra selaku Kontraktor pada

pembangunan SPBU Baru Swastanisasi Jl. Raya Pasar Minggu-Jakarta Selatan.

Untuk memaksimalkan hasil yang dicapai diperlukan perencanaan mengenai jenis

pompa dan perencanaan pemipaan.

Pemasangan jalur pipa (piping) adalah suatu sistem penyaluran media

produksi, yang terdiri dari pipa, fittings, valves dan flensa dan pautan lain yang

terkait seperti hangers, supports, dan lain-lain.

Tujuan penelitian adalah untuk melihat masalah yang sebenarnya terjadi

dan dihadapi dalam suatu sistem stasiun pengisian bahan bakar umum (SPBU)

seperti kemungkinan kapasitas aliran yang kecil akibat jumlah selang yang

terlalu banyak, penguapan dan kehilangan BBM pada pipa dan tangki pendam.

Kesimpulan dari penelitian ini adalah bahwa sistem pompa dapat

dipengaruhi oleh yaitu sistem pemipaan, kapasitas aliran dan faktor kehilangan

BBM pada pipa.

iv

KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala

rahmat dan hidayah yang diberikan oleh-Nya sehingga penulis dapat

menyelesaikan penulisan skripsi ini tepat pada waktunya. Adapun judul yang

diangkat oleh penulis adalah Perancangan Sistem Pompa Pada Stasiun Bahan

Bakar Umum (SPBU).

Tujuan dari penulisan Skripsi ini adalah untuk memenuhi salah satu

persyaratan akademis guna mencapai gelar sarjana Fakultas Teknologi Industri,

program studi Teknik Mesin di Universitas Mercubuana – Jakarta.

Penulisan disusun berdasarkan buku-buku yang dianggap mendukung dan

pengambilan data dilapangan. Penulis menyadari bahwa skripsi ini dapat

diselesaikan bukan semata-mata hanya karena usaha dari penulis, akan tetapi

juga berkat bantuan dan bimbingan serta saran dari berbagai pihak yang

memberikan andil yang sangat besar baik secara langsung maupun tidak

langsung ikut terlibat dalam penulisan skripsi ini. Oleh karena itu pada

kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih kepada :

1. Bp. Ir. Yuriadi Kusuma. MSc, selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin dan

pembimbing skripsi, atas bimbingan, masukan, dorongan serta arahan

yang bermanfaat untuk penulis.

2. Bp. Ir. Ruli Nutranta. MEng, selaku Koordinator Tugas Akhir, yang telah

memberikan dukungan moril dalam penulisan skripsi ini.

3. Seluruh staf pengajar Jurusan Teknik Mesin Universitas Mercubuana atas

segala ilmu dan bimbingan yang diberikan.

4. Bapak Robby Sutarman selaku Technical Manager dari PT. Hanindo Citra

atas bantuan yang diberikan kepada penulis dalam menyusun skripsi

ini,

5. Rekan-rekan mahasiswa dan karyawan PT. Hanindo Citra, yang telah

banyak membantu informasi dan dukungan.

v

6. Semua pihak-pihak yang telah mendukung penulis dalam penyelesaian

skripsi ini yang tidak bisa penulis sebutkan satu per satu.

Penulis menyadari bahwa penyusunan skripsi ini masih jauh dari

sempurna, maka dengan segala kerendahan hati penulis akan menerima kritik

dan saran dari pembaca maupun pihak – pihak lain untuk penulis jadikan

sebagai bahan evaluasi dan masukan sehingga lebih bermanfaat pada masa

yang akan datang.

Jakarta, 2008

Penulis,

Kurniawan Prasetiyo

vi

DAFTAR ISI Halaman Judul .................................................................................................. i. Halaman Pernyataan ......................................................................................... ii. Halaman Pengesahan ........................................................................................ iii. Abstraks ............................................................................................................ iv. Kata Pengantar .................................................................................................. v Daftar Isi ........................................................................................................... viii Daftar Tabel ...................................................................................................... xi Daftar Gambar .................................................................................................. xii BAB I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ............................................................................ 1 1.2 Perumusan Masalah……………......…….……................….…. 2 1.3 Tujuan Penelitian...……………….…….……...………….…… 2 1.4 Pembatasan Masalah ………………….…....……………......... 3 1.5 Metode Penulisan …...…..………….………..…………........... 3 1.6 Manfaat Penelitian …...…..………….………..………….......... 3 1.7 Sistematika Penulisan ………………………………………..... 4

BAB II. LANDASAN TEORI 2.1 Pengertian Pompa ...................................................................... 7 2.2 Klasifikasi Pompa Menurut Jenis Impeler ................................. 7 2.3 Klasifikasi Menurut Bentuk Rumah ........................................... . 8 2.4 Klasifikasi Menurut Letak Poros ................................................. 9 2.5 Klasifikasi Menurut Belahan Rumah .......................................... 10 2.6 Klasifikasi Menurut Sisi Masuk Impeler ..................................... 11 2.7 Pompa Jenis Khusus .................................................................... 12 2.8 Prinsip Kerja Pompa Penyalur Bahan Bakar Minyak ................. 12

2.8.1 Sistem Pompa Hisap ............................................................. 13 2.8.2 Sistem Pompa Dorong .......................................................... 15

2.9 Type atau Model Dispenser ........................................................ 16 2.10 Dasar-dasar Komponen Dispenser ............................................. 19 2.11 Komponen Mekanik ................................................................... 19 2.12 Sistem Perpipaan ........................................................................ 20

2.12.1 Sistem Pipa Tunggal ............................................................ 22 2.12.2 Sistem Pipa Majemuk (Multipath) ....................................... 22

2.13 Putaran Spesifik .......................................................................... 23 2.14 Head ............................................................................................ 23

2.14.1 Tinggi Energi Potensial (Z).................................................... 24 2.14.2 Tinggi Energi Kinetik ............................................................ 24 2.14.3 Tinggi Energi Tekanan .......................................................... 24

2.15 Kavitasi ....................................................................................... 24 2.16 Net Positive Suction Head (NPSH) ............................................ 26

2.16.1 NPSH Yang Tersedia ............................................................ 26 2.16.2 NPSH Yang Diperlukan ........................................................ 27

viii

2.17 Hambatan / Rugi-rugi (Losses) .................................................. 28

2.17.1 Pipa Lurus ............................................................................ 28 2.17.2 Perubahan Penampang Pipa .................................................. 30 2.17.3 Sambungan-sambungan Pipa ................................................ 33

2.18 Menentukan Kecepatan Rata-rata Saluran .................................. 33 2.18.1 Pada Sisi Isap ......................................................................... 33 2.18.2 Menentukan Jenis Impeller Pompa ........................................ 34

2.19 Perhitungan Daya Pompa ............................................................ 35 2.19.1 Daya Pompa (whp) .................................................................. 35 2.19.2 Daya Yang Dibutuhkan (bhp) ................................................. 35

BAB III. PERHITUNGAN PERENCANAAN

4.1 Pompa Yang Digunakan .............................................................. 37 3.1.1 Head Pompa ............................................................................. 39 3.1.1.1 Head Statis ......................................................................... 39 3.1.1.2 Head tekanan ..................................................................... 39 3.1.1.3 Head Energi Kinetik ... ...................................................... 39 3.1.1.4 Head Rugi-rugi Pada Sisi Isap ........................................... 40 3.1.1.4.1 Head Rugi-rugi Pada Sisi Isap Akibat Gesekan ......... 40 3.1.1.4.2 Head Rugi-rugi Pada Sisi Isap Akibat Sambungan Pipa ..................................................................................... 41

4.1.1.4.3 Head Rugi-rugi Pada Sisi Isap Akibat Perubahan Panjang ....................................................................... 42

3.1.1.4.4 Head Kerugian Total Pada Sisi Isap ........................... 42 3.1.1.5 Head Rugi-rugi Pada Sisi Tekan......................................... 43 3.1.1.5.1 Head Kerugian Pada Sisi Tekan Akibat Gesekan ...... 43 3.1.1.5.2 Head Kerugian Pada Sisi Tekan Akibat Sambungan Pipa ..................................................................................... 44 3.1.1.5.3 Head Kerugian Total Pada Sisi Tekan ........................ 44 3.1.1.6 Head Rugi-rugi ................................................................. 44 3.1.1.7 Head Total Pompa ............................................................ 45 3.1.2 Pemeriksaan Kavitasi ................................................................ 45 3.1.2.1 NPSH Yang Tersedia (hsv) ................................................. 45 3.1.2.2 NPSH Yang Diperlukan (hsvn) .......................................... 46 3.1.3 Perhitungan Daya Pompa ......................................................... 46 3.1.3.1 Daya Pompa ........................................................................ 46 3.1.3.2 Daya Yang Dibutuhkan ...................................................... 47 4.1 Putaran Spesifik .......................................................................... 48 4.1.2 Putaran spesifik dan bentuk ..................................................... 48

BAB IV. ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN 4.2 Pompa Yang Digunakan .............................................................. 49

4.1.1 Head Pompa ............................................................................. 50 4.1.1.1 Head Statis ......................................................................... 50 4.1.1.2 Head tekanan ..................................................................... 50

ix

4.1.1.3 Head Energi Kinetik ... ...................................................... 51 4.1.1.4 Head Rugi-rugi Pada Sisi Isap ........................................... 52 4.1.1.4.1 Head Rugi-rugi Pada Sisi Isap Akibat Gesekan ......... 52 4.1.1.4.2 Head Rugi-rugi Pada Sisi Isap Akibat Sambungan Pipa ..................................................................................... 53

4.1.1.4.4 Head Rugi-rugi Pada Sisi Isap Akibat Perubahan Panjang ....................................................................... 54

4.1.1.4.4 Head Kerugian Total Pada Sisi Isap ........................... 54 4.1.1.5 Head Rugi-rugi Pada Sisi Tekan......................................... 54 4.1.1.5.1 Head Kerugian Pada Sisi Tekan Akibat Gesekan ...... 43 4.1.1.5.2 Head Kerugian Pada Sisi Tekan Akibat Sambungan Pipa ..................................................................................... 55 4.1.1.5.3 Head Kerugian Total Pada Sisi Tekan ........................ 56 4.1.1.6 Head Rugi-rugi ................................................................. 56 4.1.1.7 Head Total Pompa ............................................................ 56 4.1.2 Pemeriksaan Kavitasi ................................................................ 57 4.1.2.1 NPSH Yang Tersedia (hsv) ................................................. 57 4.1.2.2 NPSH Yang Diperlukan (hsvn) .......................................... 57 4.1.3 Perhitungan Daya Pompa ......................................................... 58 4.1.3.1 Daya Pompa ........................................................................ 59 4.1.3.2 Daya Yang Dibutuhkan ...................................................... 58 4.1 Putaran Spesifik .......................................................................... 59 4.1.2 Putaran spesifik dan bentuk ..................................................... 59

5.1 Pengumpulan Data Awal ..……….................................…….. 60 5.2 Analisa Data Awal ..………………………..........………….... 61 5.3 Pengumpulan Data Setelah Perbaikan ………..……………… 62 5.4 Analisa Hasil Akhir .…………………….………….…….…. . 62

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ……………….………..........…………................ 62 5.2 Saran ......................................................................................... 63

Daftar Pustaka .................................................................................................. 64 Lampiran

x

DAFTAR TABEL Halaman

Tabel 2.1 Sifat-sifat Fisik Beberapa Zat Cair 27

Tabel 2.2 Koefisien Gesek/Loss Coefisient (CL) pada

Pembesaran Mendadak 30


Pembesaran Bertahap 31


Pengecilan Bertahap 31

xi

DAFTAR GAMBAR Halaman

Gambar 2.1 Pompa Sentrifugal 7

Gambar 2.2 Pompa Aliran Campur Mendatar 8

Gambar 2.3 Pompa aliran Aksial 8

Gambar 2.4 Pompa aliran Campur Jenis Volut & Impeler 9

Gambar 2.5 Pompa Aliran Campur Tegak 10

Gambar 2.6 Pompa Jenis Belah Mendatar 11

Gambar 2.7 Pompa Dengan Motor Benam 12

Gambar 2.8 Petroleum Submersible Pump 13

Gambar 2.9 Siklus Kerja Petroleum Pump 14

Gambar 2.10 Pompa Dengan Sistem Dorong 16

Gambar 2.11 Dispenser Pump 18

Gambar 2.12 Hubungan Antara Koefisien Kavitasi Dengan Kecepatan

Spesifik 25

Gambar 2.13 Moody’s Diagram 29

Gambar 2.14 Koefisien Gesek / Loss Coefficient (CL) 32

Gambar 2.15 Jenis-jenis Sesuai Kecepatan Spesifik 34

Gambar 2.16 Hubungan Kapasitas dan Efisiensi 36

Gambar 3.1 Instalasi Pompa Yang Di rencanakan 38

Gambar 4.1 Instalasi Pompa Yang Di rencanakan 50

xii

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Memasuki era globalisasi dan pasar bebas pada saat ini, ilmu pengetahuan

dan teknologi serta berbagai bentuk industri mengalami perkembangan yang cukup

pesat dari hari ke hari. Hal ini dapat kita rasakan melalui banyaknya industri miyak

dan gas yang telah mendapat ijin dari Migas untuk beroperasi melayani penjualan

bahan bakar minyak baik untuk umum ataupun industri di Indonesia. Ini tidak lepas

dari peranan dan fungsi teknologi yang dapat meningkatkan kualitas dan mutu dari

produk yang dihasilkan.

Bahan bakar minyak dan gas menjadi sesuatu hal yang penting untuk

dikonsumsi oleh masyarakat dan industri untuk meningkatkan perekonomian

nasional, dimana masyarakat sekarang ini sudah menjadikan hal tersebut sebagai

sesuatu yang mutlak dilihat dari segi pelayanan maupun mutu dari produk bahan

bakar tersebut, Besarnya rasa kebutuhan masyarakat dan industri itulah yang

mendorong semakin menjamurnya keberadaan stasiun pengisian bahan bakar minyak

maupun gas baik milik pemerintah, asing ataupun swasta nasional.

Dalam meningkatkan pelayanan, mutu serta aspek lingkungan maka stasiun

pengisian bahan bakar umum harus mempunyai standar dalam mendesain, semua

bentuk prasarana baik dalam konstruksi bangunan ,mekanikal serta elektirikal.

Dalam hal ini yang akan dibahas tentang perencanaan sistem pompa pada stasiun

bahan bakar umum (SPBU) Pertamina yang mengacu pada standarisasi tahun 2006.

Fungsi dan perananan dalam sistem pompa mempunyai pengaruh besar dalam

meningkatkan kualitas minyak, mutu serta pelayanan bagi konsumen maupun dilihat

dalam aspek lingkungan yang akan ditimbulkan.

Sistem pemipaan ini juga dipersiapkan apabila terjadi perubahan produk

BBM yang akan dijual dimasa yang akan datang, yang sewaktu-waktu akan berubah

maupun adanya produk bahan bakar yang baru yang dikeluarkan oleh Pertamina.

1

Begitu besarnya peranan sistem pompa ini dalam menghasilkan stasiun pengisian

bahan bakar umum (SPBU) yang mempunyai kualitas dan inilah alasan yang

mendasari penulis untuk dijadikan bahan penelitian dalam skripsi.

Sistem pompa ini mempunyai berbagai keuntungan yang telah disampaikan

diatas, sehingga sebelum dilaksanakan dilapangan maka perlu di analisis baik dari

kapasitas pompa yang digunakan, panjang pipa, laju aliran dan sistem pemipaan itu

sendiri.

Sistem pompa ini akan dilaksanakan pada pembangunan stasiun pengisian

bahan bakar umum (SPBU) baru Pertamina di Jl. Raya Pasar Minggu-Jakarta.

PT. Hanindo Citra selaku kontraktor dan perencana dari pembangunan SPBU

tersebut, dimana perusahaan ini sudah lama berkecimpung didalam industri ini,

dengan didukung sumber daya manusia yang professional yang bekerja sesuai

dengan latar belakang pendidikannya masing-masing, mampu bersaing dengan

perusahaan-perusahaan lain yang sejenis.

1.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan uraian diatas, maka rumusan masalah dalam penulisan skripsi ini

adalah: “Bagaimana perencanaan sistem pompa stasiun pengisian bahan bakar umum

yang tepat menuju persaingan dalam pasar bebas?”

1.3 Tujuan Penelitian

Penulisan ini tentang perencanaan sistem pemipaan stasiun pengisian bahan

bakar umum dengan fluida bensin dan solar. Adapun beberapa tujuan penulisan ini

adalah :

- Merupakan salah satu syarat perkuliahan di Fakultas Teknik Mesin,

Univeritas Mercu Buana.

- Memahami prinsip sistem pompa stasiun pengisian bahan bakar umum.

- Memahami faktor-faktor penting yang mempengaruhi laju aliran fluida.

- Dapat mencari alternatif terbaik dalam memilih jenis pompa,

membandingkan dan diharapkan bisa menerapkannya di lapangan.

2

1.4 Pembatasan Masalah

Pemilihan dan perencanaan sistem pompa ini merupakan sistem yang bersifat

kompleks, maka penulisan ini dibatasi hanya pada perencanaan sistem pemipaan,

jenis pompa yang akan digunakan, Kapasitas pompa, putaran pompa, diameter pipa

penyaluran BBM dan sistem pemipaan yang harus kita tentukan.

1.5 Metode Penulisan

Dalam memperoleh data yang berhubungan dengan penulisan ini, digunakan

metode penelitian:

- Studi literature, yaitu pengumpulan data dan analisa perhitungan dari buku-

buku yang berkaitan dengan penulisan.

- Studi lapangan, yaitu pengambilan data dari lapangan dan melihat langsung

pengaplikasiannya.

- Konsultasi dan diskusi dengan dosen pembimbing dan teman-teman

mahasiswa.

1.6 Manfaat Penelitian

Manfaat penelitian ini dibagi menjadi dua, yaitu manfaat akademis dan

manfaat praktis.

1. Manfaat Akademis

Penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu

pengetahuan dan teknologi, khususnya yang berhubungan dengan stasiun

pengisian bahan bakar umum baik fluida cair maupun gas dalam memasuki

era globalisasi dan pasar bebas dimana sudah mulai menjamur perusahaan

milik asing yang sudah membangun SPBU di Indonesia. Diharapkan dengan

penelitian ini, dapat menambah wawasan para pembaca dan juga penulis

untuk selanjutnya.

2. Manfaat Praktis

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan gambaran mengenai sistem

pemipaan stasiun pengisian bahan bakar umum dan juga dapat menjadi bahan

3

acuan dan referensi untuk merencanakan pembangunan SPBU baik milik

pemerintah, swasta nasional maupun milik asing.

1.7 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan dalam penelitian skripsi ini terdiri dari lima bab

utama, tiap bab terdiri dari beberapa sub bab. Sistematika pembahasan dari skripsi

yang akan ditulis adalah sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini merupakan bagian yang memuat latar belakang, rumusan masalah,

serta tujuan, pembatasan masalah, metode penelitian dan manfaat penelitian.

BAB II LANDASAN TEORI

Bab ini menguraikan teori-teori yang relevan dengan kasus yang diteliti.

Pembahasan bisa lebih dari satu teori yang sejauh mana teori tersebut relevan

untuk menjelaskan masalah yang diteliti.

BAB III PERHITUNGAN DAN PERENCANAAN

Pada Bab ini adalah hasil perhitungan seperti pada Bab II dari data yang

diperoleh dari perencanaan.

BAB IV ANALISA PERENCANAAN

Bab ini berisi hasil perencanaan yang mencakup gambaran umum tentang

objek penelitian, serta hasil pengumpulan data yang berhubungan dengan

masalah yang dibahas.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan merupakan pernyataan singkat yang diambil dari hasil analisis

dan pembahasan penelitian.

Saran merupakan sumbangan pikiran yang operasional yang didapat dari hasil

penelitian.

4

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Pengertian Pompa

Pompa adalah suatu mesin yang digunakan untuk memindahkan fluida

dari suatu tempat ke tempat lainnya, melalui suatu media saluran (pipa) dengan

cara menambahkan energi pada cairan yang dipindahkan dan berlangsung secara

kontinyu. Pompa beroperasi dengan mengadakan perbedaan tekanan antara bagian

masuk dan bagian keluar. Dengan kata lain pompa berfungsi mengubah tenaga

dari suatu tenaga (penggerak) menjadi tenaga tekanan dari fluida, dimana tenaga

ini dibutuhkan untuk mengalirkan fluida dan mengatasi hambatan yang ada

sepanjang saluran pengalir.

2.2 Klasifikasi Pompa Menurut Jenis Impeler

(1) Pompa sentrifugal

Pompa sentrifugal adalah salah satu jenis pompa dimana fluida memasuki

impeller secara aksial didekat poros pompa dan mempunyai energi, baik energi

potensial maupun energi kinetik yang diberikan oleh sudu-sudu. Di dalam

impeller fluida mengalami percepatan, setelah itu fluida memasuki rumah pompa

atau satu seri laluan diffuser yang mentransformasikan energi kinetic menjadi

tinggi tekanan (head) diikuti dengan penurunan kecepatan.

Gambar 2.1 Pompa Sentrifugal

7

(2) Pompa Aliran Campur

Pompa aliran campur digunakan untuk head yang sedikit lebih rendah dan

pompa ini umumnya menggunakan rumah diffuser dengan sudu antar. Jika pompa

menggunakan rumah volut untuk menampung langsung aliran yang keluar dari

impeller juga disebut juga pompa aliran campur jenis volut.

Gambar 2.2 Pompa Aliran Campur Mendatar

(3) Pompa Aliran Aksial

Pompa jenis aksial dipakai untuk head yang lebih rendah lagi, karena

aliran di dalam pompa ini mempunyai arah aksial (sejajar poros) yang berguna

untuk mengubah head kecepatan menjadi head tekanan. Pompa jenis ini dipakai

sudu antar yang berfungsi sebagai difuser.

Gambar 2.3 Pompa Aliran Aksial Mendatar

2.3 Klasifikasi Menurut Bentuk Rumah

Pompa memiliki bentuk rumah yang berbeda-beda yang dapat kita

klasifikasikan sebagai berikut :

(1) Pompa Volut

8

Sebuah pompa sentrifugal dimana zat cair dari impeller secara langsung

dibawa ke rumah volut.

(2) Pompa diffuser

Pompa ini adalah pompa sentrifugal yang dilengkapi dengan sudu difuser

di kelilingi luar impelernya. Konstruksi bagian-bagian lain pompa ini adalah sama

dengan pompa volut, karena sudu-sudu difuser maka pompa ini disamping

memperbaiki efisiensi pompa, juga menambah kokoh rumah, maka konstruksi ini

sering dipakai pada pompa besar dengan head tinggi. Pompa ini juga sering

dipakai sebagai pompa bertingkat banyak karena aliran diri satu tingkat ke tingkat

berikutnya dapat dilakukan tanpa menggunakan rumah volut.

(3) Pompa aliran campur jenis volut

Pada pompa ini mempunyai impeller jenis aliran campur dan sebuah

rumah volut, di sini tidak dipergunakan sudu-sudu difuser melainkan dipakai

saluran yang lebar untuk mengalirkan zat cair. Dengan demikian pompa tidak

mudah tersumbat oleh benda asing yang terisap, sehingga pompa ini sangat sesuia

untuk air limbah.

Gambar 2.4 Pompa Aliran Campur Jenis Volut & Impeler

Adapun impeler yang digunakan di sini adalah jenis setengah terbuka yaitu

tidak mempunyai tutup depan. Keunggulan yang dimiliki konstruksi seperti ini

tidak mudah tersumbat benda padat dibandingkan dengan impeler tertutup,

sehingga sesuai untuk memompakan air buangan.

2.4 Klasifikasi Menurut Letak Poros

Klasifikasi pompa menurut letak poros yaitu :

(1) Pompa jenis poros mendatar

9

Pompa ini mempunyai poros dengan posisi mendatar

(2) Pompa jenis poros tegak

Pompa ini mempunyai poros dengan posisi tegak, pompa aliran campuran

dan pompa aksial sering dibuat dengan poros tegak dimana rumah pompa

semacam ini digantung pada lantai oleh pipa kolom yang menyalurkan zat cair

dari pompa ke atas. Poros pompa yang menggerakan impeler dipasang sepanjang

sumbu pipa kolom dan dihubungkan dengan motor penggerak pada lantai. Poros

ini dipegang di beberapa tempat sepanjang pipa kolom oleh bantalan yang terbuat

dari karet. Selain itu poros ini dapat diselubungi oleh pipa selubung yang

berfungsi sebagai penyalur air pelumas.

Gambar 2.5 Pompa Aliran Campur Tegak

2.5 Klasifikasi Menurut Belahan Rumah

(1) Pompa jenis belahan mendatar

Pompa jenis ini mempunyai rumah yang dapat dibelah dua menjadi bawah

dan bagian atas oleh bidang mendatar yang melalui sumbu poros. Jadi bagian

yang berputar dapat diangkat setelah rumah belahan atas dibuka. Pompa jenis

rumahan sering dipakai pada pompa menengah dan besar dengan poros mendatar.

10

Gambar 2.6 Pompa Jenis Belah Mendatar

(2) Pompa jenis belahan radial

Rumah pompa jenis ini terbagi oleh sebuah bidang yang tegak lurus poros.

Pompa ini mempunyai konstruksi yang relatip sederhana serta menguntungkan

sebagai bejana bertekanan karena bidang belahan tidak mudah bocor. Jenis ini

juga sesuai untuk pompa berporos tegak di mana bagian-bagian yang berputar

dapat dibongkar ke atas sepanjang poros.

(3) Pompa jenis deret

Jenis ini terdapat pada pompa bertingkat banyak yang dimana rumah

pompa terbagi oleh bidang-bidang tegak lurus sesuai dengan jumlah tingkat yang

ada. Tiap bagian rumah ini berbentuk cincin, konstruksi seperti ini pada dasarnya

mirip jenis belahan radial yang tidak mudah bocor oleh tekanan dari dalam.

Masing-masing tingkat biasanya dibuat dengan bentuk dan ukuran yang sama

sehingga dapat disusun dalam jumlah yang sesuai untuk mendapatkan head total

pompa yang dikehendaki.

2.6 Klasifikasi Menurut Sisi Masuk Impeler

(1) Pompa isapan tunggal

Pada pompa ini zat cair masuk dari satu sisi impeler, konstruksinya sangat

sederhana sehingga banyak dipakai. Tekanan yang bekerja pada masing-masing

sisi impeler tidak sama sehingga akan timbul gaya aksial kea rah sisi isap. Gaya

ini dapat ditahan oleh bantalan aksial jika ukuran pompa cukup kecil. Namun

untuk pompa besar harus dicari cara untuk mengurangi gaya aksial.

11

(2) Pompa isapan ganda

Pompa ini memasukan air melalui kedua sisi impeler, di sini poros yang

menggerakan impeler dipasang menembus kedua sisi rumah dan impeler dan

ditumpu oleh bantalan di luar rumah. Karena itu poros menjadi lebih panjang dari

pada pompa jenis lain.

2.7 Pompa Jenis Khusus

(1) Pompa dengan motor benam (submersible-motor)

Pompa dengan motor benam adalah pompa jenis khusus yang merupakan

satu unit dengan motor penggeraknya, di mana keduanya dipasang terbenam di

bawah permukaan cairan fluida. Pompa ini dipasangan dengan posisi digantung

pada pipa penyalur dimana diameter pompa dibuat sekecil mungkin. Sedangkan

sistem kerjanya cairan fluida ke dalam pompa melalui saringan yang terdapat di

antara motor dan pompa, selanjutnya air dialirkan ke atas memalui pipa kolom

yang berfungsi juga sebagai penggantung unit pompa.

Gambar 2.7 Pompa dengan motor benam

2.8 Prinsip Kerja Pompa Penyalur Bahan Bakar Minyak

Pompa penyalur bahan bakar minyak banyak di jumpai baik di stasiun

pengisian bahan bakar umum maupun di dalam kalangan industri. Di dalam

penyaluran bahan bakar minyak untuk kendaraan operasional di industri banyak

menggunakan system transfer pump sebagai alat penyalur fluida minyak yang

12

kemudian di hubungkan dengan flow meter untuk mengetahui kapasitas atau

volume yang di kehendaki.

Namun di dalam stasiun pengisian bahan bakar umum, pompa atau lebih

dikenal dengan dispenser yang di gunakan dalam menyalurkan fluida minyak

dibedakan menjadi 2 macam yaitu pompa hisap dan pompa dorong. Di mana

kedua sistem tersebut mempunyai beberapa perbedaan dan keunggulan, perbedaan

antara kedua pompa tersebut pada letak motor penggeraknya.

Gambar 2.8 Petroleum Submersible Pump

2.8.1 Sistem Pompa Hisap

Sudah dijelaskan bahwa pompa hisap masih banyak digunakan di beberapa

SPBU di Indonesia sebagai pompa penyalur BBM. Sistem pompa hisap motor

harus dilengkapi dengan Elbow Check Valve pada pipa distribusi BBM di tangki

pendam dan letak motor penggeraknya merupakan satu kesatuan didalam dispenser. Pada

prinsipnya pompa ini mempunyai sistem kerja sebagai berikut :

1. BBM masuk melalui Inlet pompa kemudian melewati Strainer Check Valve.

2. Bila tekanan melampaui batas, Bypass valve akan terbuka sehingga BBM

terjadi sirkulasi BBM dalam pump unit.

13

3. BBM di dalam pump unit yang mengandung udara akan dialirkan menuju sump

untuk dipisahkan antara udara dan BBM.

4. Setelah Udara dipisahkan dari BBM, BBM murni dialirkan kembali ke pump

unit melalui sump return.

5. BBM murni dialirkan menuju Filter melalui outlet Pump Unit.

6. Setelah melalui penyaringan, BBM mengalir melalui Solenoid valve, yang

terdiri dari slow down valve dan main valve.

7. Selanjutnya aliran BBM menuju badan ukur dengan terlebih dahulu menekan

meter check valve kit, yang berfungsi untuk menjaga agar BBM dalam badan

ukur selalu penuh.

8. Badan ukur / meter mengukur volume yang dikeluarkan, dengan metode

pengukuran volume ruang gerak piston pada meter.

9. BBM keluar melalui nozzle sesuai dengan volume yang sudah ditera.

Pompa ini sudah banyak ditinggalkan karena disebabkan biaya perawatan

yang terlalu mahal dan sering terjadi kerusakan pada motornya maupun

komponen lainnya.

Gambar 2.9 Siklus Kerja Petroleum Pump

14

2.8.2 Sistem Pompa Dorong

Pompa dorong adalah pompa untuk meyalurkan fluida minyak yang

tersimpan dalam tangki pendam yang dialirkan melalui pipa fleksible menuju

dispenser dengan letak motor penggeraknya dicelupkan atau dibenam pada tangki

pendam. Prinsip kerja dari pompa dorong tersebut adalah :

1. Pada system pompa dorong aliran BBM dimulai dari Submersible Turbine.

2. Pump yang mendorong BBM menuju Dispenser melalui Shear valve / Emergency

Valve.

3. Kemudian BBM mengalir melalui filter.

4. Setelah melalui filter BBM mengalir melalui Solenoid Valve yang terdiri dari

Slow Down Valve dan Main Valve.

5. Dari Solenoid Valve BBM mengalir ke Meter dengan terlebih dahulu

menekan meter check valve kit.

6. Badan ukur / meter mengukur volume yang dikeluarkan, dengan

metode pengukuran volume ruang gerak piston pada meter.

7. BBM dikeluarkan melali nozzle sesuai dengan volume yang sudah diukur.

Pompa ini mempunyai beberapa keunggulan dibandingkan dengan pompa

hisap dimana perawatan yang disebabkan kerusakan sangat kecil, karena posisi

pompa terpisah dengan dispenser. Pompa dan dynamo tercelup didalam tangki

bahan bakar minyak sehingga dynamo tidak mudah panas dan tahan lama. Dalam

pelaksanaannya pompa ini mempunyai beberapa keuntungan di antaranya :

1. Hemat biaya listrik, 1 unit pompa dapat melayani sampai dengan 4 selang

nozzle.

2. Hemat pemipaan, 1 unit dapat melayani sampai dengan 2 unit pompa twin.

3. dapat diparalel sampai dengan 3 tangki untuk jenis BBM yang sma

(Syphon System).

4. dilengkapi dengan leak detector untuk mendeteksi kebocoran pada pipa.

15

Gambar 2.10 Pompa dengan Sistem Dorong

2.9 Type atau Model Dispenser

Dispenser adalah pompa yang menyalurkan fluida bahan bakar minyak ke

kendaraan pada stasiun pengisian bahan bakar umum. Dan mempunyai beberapa

type dari beberapa merk yang sering di gunakan, dalam hal ini di ambil beberapa

type yang terdapat pada Gilbarco Dispenser Pump. Dari beberapa type tersebut

mempunyai kegunaan dan keunggulan masing sesuai dengan sistem pompa yang

digunakan. Di bawah ini beberapa model pompa merk Gilbarco :

(1) Highline = Legacy Electronics

Semua tipe Highline menggunakan elektronik komputer dan dilengkapi preset.

No Type Legacy Hose Spesifikasi Model

1 AC.1921A JH 1000 1 Standard capacity & system pompa Hi sap

2 AC.3921A JH 1200 2 Standard capacity & system pompa hisap

3 AC.4921A JHA 000 1 High capacity & system pompa hisap

4 AC.6921A JHA 200 2 Standard capacity & system pompa Dorong

5 AC. 4942 A JHA 300 1 High capacity & system pompa

16

Dorong

6 AC.6942A JHA 500 2 High capacity & system pompa Dorong

7 AC.6992D JHA 800 2 Ultrahigh capacity & system pompa Dorong

Spesifikasi :

a. Elektronik Counter

b. Kapasitas aliran antara 40 - 50 liter per menit.

c. Preset Programmable

d. System pompa hisap dan dorong.

(2) Advantage Series

Model dengan kanopi tinggi ( high hose models ), semua type mempunyai

spesifikasi yang sama hanya dibedakan oleh jumlah Hoses (Selang). Pompa dengan

jumlah Selang diatas 2 bh disebut Multi Product Dispenser (MPD) karena 1 (satu)

unit pompa dapat digunakan untuk menyalurkan beberapa macam BBM.

No. Type Jumlah Hoses Display Counter System

1 B21 2 2 Dorong

2 B31 2. 2 Hisap

3 B43 4 2 Dorong

4 BB3 4 4 Dorong

5 BC3 4 4 Hisap

6 BOS 6 2 Dorong

7 B05R 6 4 Dorong

Spesifikasi:



c. Body rangka canopy tinggi.

17

d. Preset Programmable

e. System pompa hisap dan dorong.

(3) Endeavor

Pompa Endeavor terdiri dan beberapa tipe sebagai berikut :

No.

Type

Jumlah

Hoses

Display Counter

System

1 JT.1000 1 2 Hisap

2 JT.1200 2 4 Hisap

3 JTA.OOO 1 2 Dorong

4 JTA.200 2 4 Dorong

Spesifikasi :



d. Preset Programmable

e. System pompa hisap dan dorong.

Gambar 2.11 Dispenser Pump

18

2.10 Dasar-dasar Komponen Dispenser

Badan Hitung atau Counter adalah komponen yang melakukan fungsi

perkalian antara jumlah BBM yang dikeluarkan dengan harga satuan BBM. Badan

hitung juga menunjukan jumlah volume BBM yang dikeluarkan, Harga satuan dan

total rupiah yang harus di bayar oleh konsumen. Badan hitung terdiri dari 2 jenis, yaitu :

1. Mechanical Counter

Seluruh komponen ini digerakan oleh suatu sistem roda gigi yang dirancang

sedemikian rupa dan dikonversikan dari volume yang dikeluarkan, sehingga

dapat menunjukan angka dan volume tersebut.

2. Electronic Counter

Adalah suatu system hitung yang mengkonversikan putaran dari assymeter/

badan ukur menjadi bentuk pulsa, yang kemudian diolah secara elektronik dan

menghasilkan penunjukan dalam bentuk digital. Untuk menghasilkan

penunjukan dalam bentuk digital, dibutuhkan beberapa komponen seperti,

pulser, Pump Interface, Pump Control dan Display.

2.11 Komponen Mekanik

(1) Badan Ukur/Meter

Adalah sebagai alat penera jumlah BBM yang dikeluarkan. Besar kecilnya

volume BBM yang sebenarnya keluar dari nozzle dapat diatur pada komponen ini.

Oleh karena itu badan ukur/meter dilindungi oleh Departemen Perdagangan

Direktorat bidang Metrologi dengan mencantumkan segel pada juster.

(2) Meter Check Valve Kit

Katup untuk menjaga agar BBM pada meter tetap penuh, dengan demikian

meter tidak cepat aus.

(3) Selenoid Valve

Berfungsi sebagai katup pembuka / penutup aliran BBM, juga untuk

mengatur aliran pada system pompa hisap dan dorong.

(4) Filter

Berfungsi untuk menyaring kotoran-kotoran pada BBM yang akan masuk ke

badan ukur / meter, sehingga akan mempengaruhi umur dari meter tersebut.

19

(5) S u m p / filter udara

Berfungsi untuk memisahkan BBM dengan udara. supaya BBM yang

diterima oleh konsurnen adalah BBM murni atau BBM tanpa udara. Komponen ini

hanya diperlukan pada pompa dengan system hisap.

(6) Elektromotor

Salah satu komponen sebagai penggerak pompa (pump unit). Pada pompa

hisap electromotor dihubungkan ke pump unit dengan mengunakan V-Belt. Pada

pompa celup antara electromotor dan turbine terkopel dalam satu kesatuan.

(7) Pump unit

Pump Unit berfungsi untuk menghisap BBM dan tangki pendam, digerakkan

oleh Elektromotor. Digunakan pada pompa system hisap (Pump). Ada dua macam Pump

Unit yang digunakan oleh pompa Gilbarco yaitu:

1. Bleed Pump

2. G-rotor Pump

(8) Submersible turbine pump

Sebuah pompa Centrifugal dengan Turbine Impeller pada sebuah shaft

vertical yang menggantung pada Prime Mover (pengarah utama). Komponen ini

dicelupkan pada BBM ditangki pendam, digunakan pada pompa system dorong

(Dispenser). Dilengkapi dengan leak detector yang berfungsi untuk mendeteksi

kebocoran pada pipa distribusi BBM yang menhubungkan antara STP dengan dispenser,

apabila leak detector mendeteksi adanya kebocoran minimal 3 gph atau 0,19 lpm maka

leak detector secara otomatis akan menutup saluran BBM yang menuju ke dispenser.

(9) Emergency Valve / Shear Valves

Katup pengaman pada system pompa dorong (dispenser), dipasang pada

inlet dispenser. Katup ini akan menutup secara otomatis apabila terjadi benturan pada

dispenser.

2.12 Sistem Perpipaan

Sistem perpipaan dapat ditemukan hampir pada semua jenis industri, dari

sistem tunggal yang sederhana sampai sistem pipa bercabang yang sangat kompleks.

20

Sistem perpipaan sering di gunakan pada sistem distribusi air minum pada gedung

atau kota, sistem pengangkutan minyak dari sumur bor ke tandon atau tangki

penyimpan, sistem distribusi udara pendingin pada suatu gedung, sistem distribusi

uap pada proses pengeringan dan lain sebagainya.

Sistem perpipaan meliputi semua komponen dari lokasi awal sampai dengan

lokasi tujuan antara lain, saringan (strainer), katup atau kran, sambungan, nosel dan

sebagainya. Untuk sistem perpipaan yang fluidanya liquid, umumnya dari lokasi

awal fluida, dipasang saringan untuk kotoran agar tidak menyumbat aliran fluida.

Saringan di lengkapi dengan katup searah (foot valve) yang berfungsi mencegah

aliran kembali ke lokasi awal atau tandon. Sedangkan sambungan dapat berupa

sambungan penampang tetap, sambungan penampang berubah, belokan (elbow) atau

sambungan bentuk T (Tee).

Dalam merencanakan sistem perpipaan harus memperhatikan kaidah-

kaidang perencanaan sebagai berikut :

1) Hindari terjadinya penyimpangan aliran atau pusaran pada nosel

2) Usahakan pipa harus sependek mungkin dan jumlah belokan harus sedikit

mungkin agar kerugian head dapat diperkecil.

3) Hindari terjadinya kantong udara di dalam pipa dengan membuat bagian pipa

yang mendatar agar menanjak ke arah pompa dengan kemiringan 1/100

sampai 1/50. Jika terjadi kantong udara tak dapat dihindari sama sekali, perlu

disediakan cara untuk membuang udara.

4) Karena tekanan di dalam pipa biasanya lebih rendah dari pada tekanan

atmosfir, perlu dipakai cara menyambung pipa yang tidak dapat

menyebabkan kebocoran udara dari luar ke dalam pipa isap.

5) Bila sebuah saringan atau katup isap akan dipasang maka perlu disediakan

cara untuk membersihkan kotoran yang menyumbat.

Perencanaan maupun perhitungan desain sistem perpipaan melibatkan

persamaan energi dan perhitungan loss serta analisa tanpa dimensi yang telah

dibahas pada bab sebelumnya. Perhitungan head loss untuk pipa tunggal adalah

Darcy-Weisbach yang mengandalkan Diagram Moody untuk penentuan koefisien

21

geseknya. Untuk keperluan analisis jaringan perpipaan pada umumnya

dipergunakan persamaan Hazen-Williams.

2.12.1 Sistem Pipa Tunggal

Penurunan tekanan (pressure drop) pada sistem pipa tunggal adalah

merupakan fungsi dari laju aliran, perubahan ketinggian, dan total head loss,

sedangkan head loss merupakan fungsi dari factor gesekan, perubahan

penampang, dan lain-lain dapat dinyatakan dengan persamaan :

Δp = f ( L,Q, D, e, Δz, konfigurasi sistem, ρ, μ)

Untuk aliran tak mampu mampat, sifat fluida diasumsikan tetap. Pada saat

sistem telah ditentukan, maka konfigurasi sistem, kekasaran permukaan pipa,

perubahan elevasi dan kekentalan fluida bukan lagi merupakan variable bebas.

Δp = f ( L,Q, D)

2.12.2 Sistem Pipa Majemuk (Multipath)

Pada kenyataannya kebanyakan sistem perpipaan adalah sistem pipa

majemuk, yaitu rangkaian seri, paralel maupun berupa jaringan perpipaan. Untuk

rangkaian pipa seri atau paralel, penyelesaianya adalah serupa dengan perhitungan

tegangan dan tahanan pada Hukum Ohm. Penurunan tekanan dan laju aliran

identik dengan tegangan dan arus pada listrik. Namun persamaannya tidak identik

seperti hokum Ohm, karena penurunan tekanan sebanding dengan kuadarat dari

laju aliran. Semua sistem pipa majemuk lebih mudah diselesaikan dengan

persamaan empiris.

Q1 = Q2 = Q3 = . . . = Qn

atau V1 A1 = V2 A2 = V3 A3 =. . . = Vn An

Σhl = hl1 + hl2 hl3 +. . . + hln

Pada sistem pipa paralel maka total laju aliran adalah sama dengan jumlah

aljabar kapasitas masing-masing aliran dalam setiap pipa dan rugi atau head loss

pada sebuah cabang adalah sama dengan rugi pada pipa cabang yang lain.

Persamaannya adalah :

Q = Q1 + Q2 + Q3 +. . . +Qn

22

atau V. A = V1 A1 + V2 A2 + V3 A3 +. . . + Vn An

hl1 = hl2 = hl3 =. . . = hln

Dengan menyatakan head loss sebagai persamaan Darcy-Weisbach maka

persamaan akan menjadi :

f LD

k Vg

f LD

k Vg

f LD

k Vg1

1

11

12

22

22

22

33

33

32

2 2+

⎛

⎝⎜

⎞

⎠⎟ = +

⎛

⎝⎜

⎞

⎠⎟ = +

⎛

⎝⎜

⎞

⎠⎟ =∑ ∑ ∑ . . .

2

( )V

Vf L D kf L D k

2

1

1 1 1 1

2 2 2 2

=+

+∑∑

//

Perbandingan kecepatan yang lain juga bisa ditentukan untuk dimasukkan ke

persamaan menjadi :

Q V A VV

V A VV

V A= + + +1 12

11 2

3

11 3 . ..

2.13 Putaran Spesifik

Putaran spesifik adalah putaran pompa model yang secara geometris sama

walaupun ukuran dan putarannya berbeda, bekerja pada satu satuan jumlah aliran

(debit) dan satu satuan tinggi (head) pompa

4/3 sn

HQn

= (2.1)

dimana : n = putaran poros rpm

Q = jumlah putaran m³/det

H = tinggi/head m 2.1) Fritz Deitzel, Turbin Pompa dan Kompresor, hal. 248

2.14 Head

Head/tinggi energi adalah energi yang terkandung dalam fluida untuk

melakukan kerja yang dinyatakan dalam meter tinggi tekanan fluida yang

mengalir. Ada tiga bentuk tekanan yang terkandung dalam fluida yang mengalir,

yaitu :

23

2.14.1 Tinggi Energi Potensial (Z)

Tinggi energi ini didasarkan pada ketinggian fluida atas bidang

pembanding. Jadi fluida tersebut mempunyai energi sebesar Z meter karena

posisinya.

2.14.2 Tinggi Energi Kinetik

Tinggi energi ini adalah suatu ukuran energi kinetik yang terkandung

dalam satu satuan bobot fluida yang disebabkan oleh kecepatannya dan

dinyatakan dalam persamaan V2/2g.

2.14.3 Tinggi Energi Tekanan

Tinggi energi ini adalah energi yang terkandung oleh fluida akibat tekanan

dan sama dengan P/γ. Jadi tinggi energi (Head) total yang terkandung dalam satu

aliran fluida, sesuai teori Bernoulli adalah jumlah ketiga energi tersebut, yaitu :

konstan Z2

H2

=++=g

Vpγ

(2.2)

2.2) Austin H Church, Pompa dan Blower Sentrifugal, hal 10

Hal ini disebut juga dengan tinggi teoritis. Pada kenyataannya tinggi kerja

pompa selalu lebih besar dari tinggi teoritis ini disebabkan adanya rugi-rugi pada

saluran. Sehingga tinggi kerja pompa atau Head Total Pompa adalah jumlah tinggi

energi keseluruhan ditambah dengan tinggi rugi-rugi sepanjang saluran, yaitu :

g

Vhp2

hlha H2

++∇+= (2.3)

dimana : ha = head statis m

hp = head tekanan m

= γp10

P = tekanan kgf/m²

γ = kerapatan fluida kgf/m3

24

g = percepatan gravitasi m/det

hl = head rugi-rugi m 2.3) Sularso, Pompa dan Kompresor, hal 27

2.15 Kavitasi

Bila tekanan pada sembarang titik di dalam pompa turun menjadi lebih

rendah dari tekanan uap pada temperature cairannya. Cairan itu akan menguap

dan membentuk suatu rongga uap. Gelembung-gelembung akan mengalir

bersama-sama dengan aliran sampai pada daerah yang mempunyai tekanan lebih

tinggi dicapai dimana gelembung-gelembung itu akan mengecil lagi secara tiba-

tiba, yang akan mengakibatkan tekanan yang besar pada dinding didekatnya.

Fenomena ini yang disebut kavitasi.

Masuknya cairan secara tiba-tiba ke dalam ruangan yang terjadi akibat

pengecilan gelembung-gelembung uap tadi akan menyebabkan kerusakan-

kerusakan mekanis, yang kadang-kadang dapat menyebabkan terjadinya erosi,

yaitu terjadinya lubang-lubang. Sifat-sifat lain yang terjadi akibat kavitasi dapat

berupa bunyi ketukan yang kuat dan akan mengakibatkan getaran pada bagian-

bagian pompa.

Gambar 2.12 Hubungan Antara Koefisien Kavitasi dengan Kecepatan Spesifik

Energi yang dibutuhkan untuk melakukkan percepatan pada fluida untuk

mendapatkan kecepatan yang tinggi dalam pengisian yang tiba-tiba ada ruangan

25

kosong adalah merupakan kerugian, dengan demikian kavitas selalu diikuti oleh

penuruan effisiensi.

2.16 Net Positive Suction Head (NPSH)

Pada rangkaian pemipaan dan pengoperasian pompa maka kavitasi

biasanya terjadi bila tekanan suatu aliran fluida turun sampai di bawah tekanan

uap jenuhnya. Jadi untuk menghindari kavitasi harus diusahakan agar seluruh

bagian dari aliran pompa tidak ada yang mempunyai tekanan statis lebih rendah

dari tekanan uap jenuh fluida pada temperatur yang bersangkutan. Sehubungan

dengan ini maka didefinisikan suatu Tinggi Isap Positif Netto atau Net Positive

Suction Head (NPSH), yang dipakai untuk keamanan pompa terhadap kavitasi.

Berikut penguraian mengenai NPSH :

2.16.1 NPSH yang Tersedia

NPSH yang tersedia adalah head yang dimiliki oleh fluida pada sisi isap

pompa, yaitu tekanan mutlak pada sisi isap pompa dikurangi dengan tekanan uap

jenuh fluida pada tempat tersebut.

Dalam hal pompa menghisap fluida dari tempat terbuka, maka besarnya

NPSH yang tersedia adalah :

lssva

svPP hh h −−−=γγ

(2.4)

dimana : hsv = NPSH yang tersedia m

P a = tekanan atomosfir kgf/m²

P v = tekanan uap jenuh kgf/m²

γ = berat fluida per satuan volume kgf/m3

h s = tinggi isap statis m

h ls = kerugian head pada pipa isap m 2.4) Sularso, Pompa dan Kompresor, hal 44

26

Tabel 2.1 Sifat-Sifat Fisik Beberapa Zat Cair

2.16.2 NPSH yang diperlukan

NPSH yang diperlukan besarnya berbeda atau pompa dimana NPSH

berubah menurut kapasitas dan putaranya. Agar pompa dapat bekerjasama tanpa

mengalami kavitasi, maka harus dipenuhi persyaratan berikut :

NPSH yang tersedia > NPSH yang diperlukan

NPSH yang diperlukan biasanya diperoleh dari data pabrik, namun untuk

penaksiran secara kasar, dapat dihitung dengan :

n

vsn

HH

= α (2.5)

dimana : α = konstata kavitasi

Hvsn = NPSH yang diperlukan pada titik effisiensi maksimum

Hn = Head total pompa pada titik effisiensi maksimum

27

2.5) Sularso, Pompa dan Kompresor, hal 45

2.17 Hambatan/Rugi-rugi (Losses)

Hambatan/Rugi-rugi (Losses) aliran fluida terjadi pada instalasi pompa

mulai dari sisi masuk sampai sisi keluar yang berupa gesekan-gesekan di

sepanjang instalasi. Hambatan ini terjadi pada pipa lurus, perubahan penampang

pipa, dan pada sambungan-sambungan pipa, yang menimbulkan rugi-rugi

kecepatan aliran fluida sehingga menurunkan effisiensi pompa. Hambatan yang

terjadi sebanding dengan kecepatan rata-rata fluida.

2.17.1 Pipa Lurus

Bilangan Reynold (Re)

vDV . Re = (2.6)

dimana : V = kecepatan fluida m/det

D = diameter pipa m

v = viscositas m²/det

dari bilangan Reynold (Re) tersebut Koefisien Gesek ( λ ) dapat diperoleh dari

diagram Moody dengan mengetahui jenis aliran fluida, dimana jenis fluida

adalah :

- Laminar, Jika Re < 2300

- Transisi, Jika 2300 < Re < 4000

- Turbulen, jika Re > 4000

Untuk aliran laminar koefisien gesek ( λ ) adalah :

Re64 =λ (2.7)

Untuk aliran turbulen koefisien gesek ( λ ) adalah :

D

0005.002.0 +=λ (2.8)

dimana: D = diameter pipa m



28


Relatif roughness D/e

Gambar 2.13 Moody’s Diagram

Hambatan pada Pipa Lurus (hf1)

g

VDl

.2 hf

2

1 λ= (2.9)

dimana : λ = koefisien gesek

l = panjang pipa m

v = kecepatan fluida m/det

d = diameter pipa m

g = gravitasi m/det²

29

2.17.2 Perubahan Penampang Pipa

Hambatan pada Perubahan Penampang Pipa (hf2)

g

V.2

f hf2

22 = (2.10)

dimana : v = kecepatan fluida m/det


f2 = koefisien gesek (akibat perubahan penampang pipa)

Harga koefisien gesek dengan berbagai bentuk perubahan penampang ditunjukkan

pada table berikut :

Tabel 2.2 Koefisien Gesek/Loss Coeficient (CL) pada Pembesaran Mendadak

30

Tabel 2.3 Koefisien Gesek/Loss Coeficient (CL) pada Pembesaran Bertahap

Tabel 2.5 Koefisien Gesek/Loss Coeficient (CL) pada Pengecilan Mendadak

31

Gambar 2.14 Koefisien Gesek / Loss coefficient (CL)

Pada entrance dari Reservoir ke Pipa

32

2.17.3 Sambungan-sambungan Pipa

Hambatan pada Sambungan-sambungan Pipa (hf3)

g

V.2

f hf2

33 = (2.11)

dimana : f3 = koefisien gesek (akibat perubahan penampang pipa)

5.05.3 )90

))()2

(847.131.0(( θR

D+=

D = diameter pipa m

g = radius belokan m

θ = sudut belokan

v = kecepatan fluida m/det

g = gravitasi m/det 2.11) Sularso, Pompa dan Kompresor, hal 34

2.18 Menentukan Kecepatan Rata-rata Saluran

Karena tekanan pada sisi isap diketahui (diukur), untuk dapat mengetahui

head pompa, terlebih dahulu dicari kecepatan-kecepatan pada sisi masuk (isap)

dan sisi keluar (tekan) impeller.

2.18.1 Pada Sisi Isap

Kecepatan aliran pada sisi isap dihitung dengan :

2

4 Vi

idQ

AiQ

π== (2.12)

dimana : Vt = kecepatan air pada sisi isap m/det

D = debit fluida m³/det

g = diameter pipa tekan m 2.12) Austin H Church, Pompa dan Blower sentrifugal, hal. 108

33

2.18.2 Menentukan Jenis Impeller Pompa

Pompa sentrifugal mempunyai beberapa bentuk impeller, yang fungsinya

untuk menentukan jenis aliran. Untuk menentukan jenis impeller dapat diperoleh

dengan menghitung putaran spesifik pompa, yaitu :

4/3 sn

HQn

= (2.14)

dimana : ns = putaran spesifik

n = putaran poros rpm

H = tinggi/head m

Gambar 2.15 Jenis-jenis Impeller Sesuai Kecepatan Spesifik

34

2.19 Perhitungan Daya Pompa

2.19.1 Daya Pompa (whp)

whp = ρ.g.H.Q (2.15)

dimana : whp = daya pompa watt

H = head m

ρ = kerapatan fluida kg/m³


Q = kapasitas m³/det

2.15) Fritz Dietzel, Turbin Pompa dan Kompresor, hal. 242

2.19.2 Daya yang dibutuhkan (bhp)

o

whpη

bhp = (2.16)

dimana : bhp = daya yang dibutuhkan watt

whp = daya pompa watt

oη = effisiensi kg/m³


Q = kapasitas m³/det

2.16) Austin H Church, Pompa dan Blower Sentrifugal, hal. 35

35

Gambar 2.16 Hubungan Kapasitas, Head dan Effisiensi

36

BAB III

PERHITUNGAN PERENCANAAN

Pada bab ini dilakukan perhitungan dari data pompa yang digunakan dan

sistem pemipaan yang digunakan dalam perencanaan. Pompa yang digunakan

dihitung head pompa dan perhitungan daya, sedangkan flow rate yang diperlukan

pada outlet BBM pada dispenser sudah ditentukan.

3.1 Pompa yang digunakan

Data : bahan pipa yang digunakan pipa flexible (polyurethane)

• Fluida : Gasoline

• Temperatur : 20º C

• Kapasitas : 200 lt/menit = 0.0033 m³/det

• Diameter pada pipa hisap : 0.050 m

• Diameter pada pipa tekan : 0.038 m

• Daya Motor : 1125 Watt

• Putaran Motor : 1500 rpm

• Tekanan pada pipa hisap : 29 psi = 2.0387 kgf/cm²

• Tekanan pada pipa tekan : 36 psi = 2.5308 kgf/cm²

37

Gambar 3.1 Instalasi pompa yang digunakan

38

3.1.1 Head Pompa

Head pompa total adalah jumlah head pompa statis, head tekanan, head

energi kinetik dan head rugi-rugi pada instalasi pompa tersebut.

3.1.1.1 Head statis (ha) = 0.5 + 0.5 + 0.7 + 2.9 = 4.6 m (lihat gambar 3.1)

3.1.1.2 Head tekanan (Δhp)

γ

P1P210 Δhp −=

dimana : P1 = 2.0387 kgf/cm²

P2 = 2.5308 kgf/cm²

γ = 0,690 kg/cm² (table 2.2 pada Bensin)

0.6902.03872.530810 −

=

m 7.131 =

3.1.1.3 Head Energi Kinetik ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛2gΔV2

Vi = 21d

4

Qπ

Dimana : Q = 0,0033 m/det

di = 0.050 m

dt = 0.038 m

Vi = 2050.0

4

0033.0π

= 1.683 m/det

39

Vt = 2

4dt

Qπ

Vt = 2038.0

4

0033.0π

= 3 m/det

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ Δg

V2

2

= ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −gVVt

2122

= ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −81.92683.13 22

x

= 0.314 m

3.1.1.4 Head Rugi-Rugi pada sisi isap

Panjang Pipa (L) = 2 + 0.5 + 0.5 m = 3 m

Diameter (di) = 0.050 m

Instalasi = - 1 (satu) saringan model “iv” (gambar 2.11),

dimana f atau CL = 0.04

- 1 (satu) elbow standar 90º, dimana R/D = 1

3.1.1.4.1 Head Rugi-Rugi pada Sisi Isap Akibat Gesekan (hfi1)


υ

VD=Re

40

Dimana : V = 1.683 m/det

D = 0.050 m

6102050.0683.1

−=x

x

= 42075

(Re > 4000 : aliran bersifat turbulen)

Koefisien kerugian gesekan (λ)

D.0005.0020.0 +=λ

050.00005.0020.0 +=λ

= 0.03

Head kerugian akibat gesekan pada sisi isap (hfi1)

hfi1 = g

ViDL

2.

2

λ

= 81.92

683.1.050.0304.0

2

x

= 0.346 m

3.1.1.4.2 Head Rugi-Rugi pada Sisi Isap Akibat Sambungan Pipa (hfi2)

Hfi2 g

V2

f22

=

Dimana : f2 = 5.05.3 )90

))()2

(847.1131.0(( θR

D+

41

= 5.05.3 )9090))()

21(847.1131.0(( +

= 0.294

Vi = 1.683 m/det

g = 9.81 m/det²

Hfi2 81.92

683.1294.02

x=

= 0.04 m

3.1.1.4.3 Head Rugi-rugi pada Sisi Isap Akibat Perubahan Panjang (hfi3)

Hfi3 g

V2

f32

=

dimana : f3 = 0.04 (pada saringan / entrance model “iv” pada gambar 2.11)

Vi = 1.683 m/det

g = 9.81 m/det

81.92

683.104.02

x= = 0.00577 m

3.1.1.4.4 Head Kerugian Total pada Sisi Isap (hfi)

Hfi = hfi1 + hfi2 + hfi3

= 0.346 + 0.04 + 0.0057

= 0.3917 m

3.1.1.5 Head Rugi-rugi Pada Sisi Tekan

42

Panjang (L) = 25 m

Diameter (dt) = 0.038 m

Instalasi = 3 (tiga) elbow standar 90º, dimana R/D = 1

3.1.1.5.1 Head Kerugian pada Sisi Tekan AKibat Gesekan (hft2)


υ

VD=Re

Dimana : V = 3 m/det

D = 0.038 m

6102038.0 3−=

xx

= 57000



D0005.0020.0 +=λ

038.00005.0020.0 +=λ

= 0.033

Head kerugian akibat gesekan pada sisi tekan (hfi2)

Hft2 = g

VtDL

2.

2

λ

43

= 81.92

3.038.025033.0

2

x

= 9.958 m

3.1.1.5.2 Head Kerugian pada Sisi Tekan Akibat Sambungan Pipa (hft2)

Hft2 g

V2

f22

+=

dimana : f2 = 0.04 (pada saringan / entrance model “iv” pada gambar

2.11)

Dimana : f2 = 5.05.3 )90

))()2

(847.1131.0(( θR

D+

= 5.05.3 )9090))()

21(847.1131.0(( +

= 0.294

Vt = 3 m/det

g = 9.81 m/det²

Hft2 81.92

3294.02

x=

= 0.13 m = 0.39 m (3 elbow)

3.1.1.5.3 Head Kerugian Total pada Sisi Tekan (hft)

Hft = hft1 + hft2

= 9.958 + 0.39

= 10.34 m

3.1.1.6 Head Rugi-rugi (hf)

Hf = hfi + hft

= 0.3917 + 10.34

44

= 10.731 m

3.1.1.7 Head Total Pompa (H)

H g

Vhfhpa2

h2Δ

++Δ+=

dimana : ha = 5 m

= 0 m hpΔ

g

V2

2Δ = 0.458 m

Hf = 10.731 m

= 5 + 0 + 10.731 + 0.458

= 16.189 m

3.1.2 Pemeriksaan Kavitasi

Head pompa dan tekanan yang harus diperiksa agar aman terhadap kavitasi.

3.1.2.1 NPSH Yang Tersedia (hsv)

hsv = hlshsPvPa−−−=

γγ

dimana : Pa = 2.0387 kgf/cm² = 25308 kgf/m³

Pv = 2.5308 kgf/cm² = 25308 kgf/m³

hs = 2.5 m

hsl = 0.2 m

= 3917.05.2690

20387690

25308−−−

45

= 36.67 - 29.54 – 2.108

= 5.022 m

3.1.2.2 NPSH yang diperlukan (Hsvn)

Hsvn = NH..τ

Dimana : τ ditinjau dari kecepatan spesifik ( sη )

4/3HQn

s =η

Dimana : n = 1500 rpm

Q = 200 lt/men = 0.2 m³/men

H = HN = 16.189 m

4/3189.162.01500

=sη

= 83.117

Hsvn = 0.05 x 16.189 = 0.80 m

((hsv = 4.1) > (Hsvn = 0.80), Pompa aman terhadap kavitasi)

3.1.3 Perhitungan Daya Pompa

3.1.3.1 Daya Pompa

Daya pompa adalah daya kuda air (Whp)

Whp = H.Q..gρ

ρ = 690 kg/m³

g = 9.81 m/det²

H = 26.6 m

Q = 0.003 m³/det

46

= 690 x 9.81 x 26.6 x 0.003

= 540.158 watt

3.1.3.2 Daya yang dibutuhkan

Daya yang dibutuhkan (Bhp) adalah daya kuda actual yang diberikan pada

pompa oleh motor penggerak, dimana dengan, H = 26.6 m, Q = 0.003 m³/det =

47.550 gpm, ηs = 68.949 pada gambar :

Gambar 2.16 (ii) diperoleh efisiensi overall (ηo) = 58 – 75%

Gambar 2.13 (iii) diperoleh efisiensi overall (ηo) = 63 – 78%


Dipilih efisiensi overall (ηo) = 0.75

owhpbhpη

=

Dimana : whp = 540 Watt

75.0540

=

= 720 Watt

(Daya Perencanaan = 1125 watt, jadi daya ini = 720 watt mencukupi untuk operasi

pompa)

47





4/3HQn

s =η


Q = 200 lt/men = 0.2 m³/men

H = HN = 16.189 m

4/3189.162.01500

=sη

= 83.117

4.1.2 Putaran spesifik Dan Bentuk Impeler

Maka dapat disimpulkan bahwa pompa dengan head total yang tinggi dan

kapasitas aliran yang kecil cenderung mempunyai harga ns yang kecil. Sebaliknya

dengan head total yang rendah dan kapasitas aliran yang besar, harga ns pompa akan

menjadi besar. Selanjutnya, apabila kapasitas aliran dan head total tetap sama, harga

ns akan berubah jika putaran n berubah. Dalam hal ini ns menjadi lebih tinggi.

Jika harga ns kecil impeler akan berjenis sentrifugal (radial) lebar saluran di

impeler akan bertambah besar jika harga ns bertambah besar. Bila ns bertambah lebih

lanjut maka akan bentuk aliran campur.

Maka dapat dilihat dalam gambar bahwa pompa yang digunakan berdasarkan

harga ns adalah pompa volut isapan tunggal.

48

BAB IV

ANALISA PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN

Pada perencanaan ini adalah salah satu pompa untuk mensuplai gasoline SPBU di

Pasar Minggu, dimana kebutuhan adalah 150 liter/menit. Pada puncak

diperkirakan kebutuhan meningkat sampai 10% jadi kapasitas perencanaan adalah

110% x 150 = 165 = 0.0009 m³/det, dengan data sesuai dengan data pompa yang

digunakan tetapi dengan instalasi yang berbeda.

4.1 Pompa Perencanaan

Data : bahan pipa yang digunakan pipa flexible (polyurethane)

• Fluida : Gasoline

• Temperatur : 20º C

• Kapasitas : 200 lt/menit = 0.0033 m³/det

• Diameter pada pipa hisap : 0.050 m

• Diameter pada pipa tekan : 0.038 m

• Daya Motor : 1125 Watt

• Putaran Motor : 1500 rpm

• Tekanan pada pipa hisap : 29 psi = 2.0387 kgf/cm²

• Tekanan pada pipa tekan : 36 psi = 2.5308 kgf/cm²

7

Gambar 4.1 Instalasi pompa yang direncanakan

4.1.1 Head Pompa

Head pompa total adalah jumlah head pompa statis, head tekanan, head

energi kinetik dan head rugi-rugi pada instalasi pompa tersebut.

4.1.1.1 Head statis (ha) = 0.5 + 0.5 + 0.7 + 2.9 = 4.6 m (lihat gambar 3.1)

4.1.1.2 Head tekanan (Δhp)

γ

P1P210 Δhp −=

dimana : P1 = 2.0387 kgf/cm²

P2 = 2.5308 kgf/cm²

γ = 0,690 kg/cm² (table 2.2 pada Bensin)

8

0.6902.03872.530810 −

=

m 7.131 =

4.1.1.3 Head Energi Kinetik ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛2gΔV 2

Vi = 21d

4

Qπ

Dimana : Q = 0,0033 m/det

di = 0.050 m

dt = 0.038 m

Vi = 2050.0

4

0033.0π

= 1.683 m/det

Vt = 2

4dt

Qπ

Vt = 2038.0

4

0033.0π

= 3 m/det

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ Δg

V2

2

= ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −gVVt

2122

9

= ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −81.92683.13 22

x

= 0.314 m

4.1.1.4 Head Rugi-Rugi pada sisi isap

Panjang Pipa (L) = 2 + 0.5 + 0.5 m = 3 m

Diameter (di) = 0.050 m

Instalasi = - 1 (satu) saringan model “iv” (gambar 2.11),

dimana f atau CL = 0.04

- 1 (satu) elbow standar 90º, dimana R/D = 1

4.1.1.4.1 Head Rugi-Rugi pada Sisi Isap Akibat Gesekan (hfi1)


υ

VD=Re

Dimana : V = 1.683 m/det

D = 0.050 m

6102050.0683.1

−=x

x

= 42075



D0005.0020.0 +=λ

10

050.00005.0020.0 +=λ

= 0.03

Head kerugian akibat gesekan pada sisi isap (hfi1)

hfi1 = g

ViDL

2.

2

λ

= 81.92

683.1.050.0304.0

2

x

= 0.346 m

4.1.1.4.2 Head Rugi-Rugi pada Sisi Isap Akibat Sambungan Pipa (hfi2)

Hfi2 g

V2

f22

=

Dimana : f2 = 5.05.3 )90

))()2

(847.1131.0(( θR

D+

= 5.05.3 )9090))()

21(847.1131.0(( +

= 0.294

Vi = 1.683 m/det

g = 9.81 m/det²

Hfi2 81.92

683.1294.02

x=

= 0.04 m

4.1.1.4.3 Head Rugi-rugi pada Sisi Isap Akibat Perubahan Panjang (hfi3)

11

Hfi3 g

V2

f32

=

dimana : f3 = 0.04 (pada saringan / entrance model “iv” pada gambar 2.11)

Vi = 1.683 m/det

g = 9.81 m/det

81.92

683.104.02

x= = 0.00577 m

4.1.1.4.4 Head Kerugian Total pada Sisi Isap (hfi)

Hfi = hfi1 + hfi2 + hfi3

= 0.346 + 0.04 + 0.0057

= 0.3917 m

4.1.1.5 Head Rugi-rugi Pada Sisi Tekan

Panjang (L) = 45 m

Diameter (dt) = 0.038 m

Instalasi = 3 (tiga) elbow standar 90º, dimana R/D = 1

4.1.1.5.1 Head Kerugian pada Sisi Tekan AKibat Gesekan (hft1)


υ

VD=Re

Dimana : Vt = 3 m/det

12

D = 0.038 m

6102038.0 3−=

xx

= 57000



D0005.0020.0 +=λ

038.00005.0020.0 +=λ

= 0.033

Head kerugian akibat gesekan pada sisi tekan (hft2)

Hft1 = g

VtDL

2.

2

λ

= 81.92

3.038.045033.0

2

x

= 17.92 m

4.1.1.5.2 Head Kerugian pada Sisi Tekan Akibat Sambungan Pipa (hft2)

Hft2 g

V2

f22

+=

dimana : f2 = 0.04 (pada saringan / entrance model “iv” pada gambar

2.11)

Dimana : f2 = 5.05.3 )90

))()2

(847.1131.0(( θR

D+

13

= 5.05.3 )9090))()

21(847.1131.0(( +

= 0.294

Vt = 3 m/det

g = 9.81 m/det²

Hft2 81.92

3294.02

x=

= 0.13 m = 0.65 m (5 elbow)

4.1.1.5.3 Head Kerugian Total pada Sisi Tekan (hft)

Hft = hft1 + hft2

= 17.92 + 0.65

= 18.57 m

4.1.1.6 Head Rugi-rugi (hf)

Hf = hfi + hft

= 0.3917 + 18.57

= 18.961 m

4.1.1.7 Head Total Pompa (H)

H g

Vhfhpa2

h2Δ

++Δ+=

dimana : ha = 5 m

= 0 m hpΔ

14

g

V2

2Δ = 0.458 m

Hf = 18.961 m

= 5 + 0 + 18.961 + 0.458

= 24.419 m

3.1.2 Pemeriksaan Kavitasi

Head pompa dan tekanan yang harus diperiksa agar aman terhadap

kavitasi.

4.1.2.1 NPSH Yang Tersedia (hsv)

hsv = hlshsPvPa−−−=

γγ

dimana : Pa = 2.0387 kgf/cm² = 25308 kgf/m³

Pv = 2.5308 kgf/cm² = 25308 kgf/m³

hs = 2.5 m

hsl = 0.2 m

= 3917.05.2690

20387690

25308−−−

= 36.67 - 29.54 – 2.108

= 5.022 m

3.1.2.2 NPSH yang diperlukan (Hsvn)

Hsvn = NH ..τ

Dimana : τ ditinjau dari kecepatan spesifik ( sη )

15

4/3HQn

s =η


Q = 200 lt/men = 0.2 m³/men

H = HN = 18.961 m

4/3961.182.01500

=sη

= 73.82

Hsvn = 0.05 x 18.961 = 0.948 m

((hsv = 5.022) > (Hsvn = 0.948), Pompa aman terhadap kavitasi)

4.1.3 Perhitungan Daya Pompa

4.1.3.1 Daya Pompa

Daya pompa adalah daya kuda air (Whp)

Whp = H.Q..gρ

ρ = 690 kg/m³

g = 9.81 m/det²

H = 26.6 m

Q = 0.003 m³/det

= 690 x 9.81 x 26.6 x 0.003

= 540.158 Watt

3.1.3.2 Daya yang dibutuhkan

Daya yang dibutuhkan (Bhp) adalah daya kuda actual yang diberikan pada

pompa oleh motor penggerak, dimana dengan, H = 26.6 m, Q = 0.003 m³/det =

47.550 gpm, ηs = 68.949 pada gambar :

16

Gambar 2.16 (ii) diperoleh efisiensi overall (ηo) = 58 – 75%



Dipilih efisiensi overall (ηo) = 0.75

owhpbhpη

=

Dimana : whp = 540 Watt

75.0540

=

= 720 Watt

(Daya Perencanaan = 1125 Watt, jadi daya ini = 720 Watt mencukupi untuk

operasi pompa)

17





4/3HQn

s =η


Q = 200 lt/men = 0.2 m³/men

H = HN = 16.189 m

4/3189.162.01500

=sη

= 73.82

5.2 Putaran spesifik Dan Bentuk Impeler

Maka dapat disimpulkan bahwa pompa dengan head total yang tinggi dan

kapasitas aliran yang kecil cenderung mempunyai harga ns yang kecil. Sebaliknya

dengan head total yang rendah dan kapasitas aliran yang besar, harga ns pompa

akan menjadi besar. Selanjutnya, apabila kapasitas aliran dan head total tetap

sama, harga ns akan berubah jika putaran n berubah. Dalam hal ini ns menjadi

lebih tinggi.

Jika harga ns kecil impeler akan berjenis sentrifugal (radial) lebar saluran

di impeler akan bertambah besar jika harga ns bertambah besar. Bila ns bertambah

lebih lanjut maka akan bentuk aliran campur.

Maka dapat dilihat dalam gambar bahwa pompa yang digunakan

berdasarkan harga ns adalah pompa volut isapan tunggal.

18

Dari teori dasar pompa sentrifugal dan perhitungan yang diperoleh,

dilakukkan beberapa analisa berikut :

4.2 Pompa Petroleum Pump

Dari prinsip pompa khusus yang digunakan dalam petroleum pump dibagi

dua prinsip kerja yaitu system pompa hisap dan pompa dorong dimana masing-

masing mempunyai keunggulan dalam pelaksanaannya. Faktor-faktor penyebab

rugi-rugi pada putaran pompa, seperti transfer daya dari poros ke pompa,

kemungkinan kebocoran-kebocoran kecil pada rumah pompa.

4.3 Analisa Perhitungan

Pada pompa yang digunakan dengan kapasitas m3/det, daya motor 1125

KW, digunakan untuk memompa bensin dengan panjang 30 m. Sedangkan hasil

perhitungan dengan kapasitas dan daya yang sama, pompa dapat memompa

minyak hingga panjang 50 meter. Pompa perencanaan ini sudah

memperhitungkan keamanan pompa terhadap kavitasi, kelayakan jenis impeller

yang dipilih, perhitungan jenis pompa dan panjang dan diameter pipa penyalur.

Head rugi-rugi yang ada biasanya terjadi akibat gesekan, jenis sambungan

pipa dan adanya perubahan penampang. Disini perlu diperhatikan factor-faktor

penyebab rugi-rugi tersebut. Untuk gesekan sedapat mungkin dipilih jenis pipa

dengan permukaan lebih halus yaitu pipa flexible atau polyurethane akan lebih

baik kinerja yang dihasilkan dari pada penggunaan pipa besi. Tentu juga harus

dipertimbangan faktor ekonomisnya.

4.4 Tindak Lanjut Terhadap Pompa yang Digunakan

Dengan analisa di atas dapat dilakukan tindak lanjut untuk pompa yang

digunakan, seperti :

1. Panjang instalasi pompa lebih dipanjangkan, ini memungkinkan untuk

mensuplai minyak apabila ada penambahan jumlah dispenser atau pompa

serta jumlah keluaran minyak dari selang dispenser.

19

2. Pompa yang digunakan sekarang dipindahkan ke tangki pendam yang

mensuplai minyak lebih jauh ke arah dispenser.

3. Pemilihan pompa untuk fungsi sekarang dengan kapasitas lebih kecil.

20

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Setelah melakukan perhitungan dan analisa dapat di ambil beberapa

kesimpulan yaitu :

5.1.1 Daya Motor yang tersedia = 1125 watt

5.1.2 Pompa yang digunakan

- Head total pompa = 16.189

- Head statis = 4.6 m

- Daya yang dibutuhkan = 720 watt

- Effisiensi = 75 %

5.1.3 Pompa Perencanaan

- Head total pompa = 50.77

- Head statis = 24.419 m

- Daya yang dibutuhkan = 720 watt

- Effisiensi = 75 %

5.2 Saran

Dari perhitungan dan analisa yang telah dilakukan, untuk memilih pompa

yang efisien mungkin diajukan beberapa saran, yaitu :

62

- Faktor rugi-rugi aliran diusahakan sekecil mungkin seperti, pemilihan

jenis pipa, desain perubahan penampang pipa, sambungan-sambungan

dan percabangan pipa.

- Jenis pompa dan daya pompa yang digunakan mempengaruhi jumlah

selang keluaran minyak (nozzle).

- Untuk menghindari kavitasi, perbedaan tekanan pada sisi isap dan tekan

diusahakan jangan terlalu jauh, juga rugi-rugi pada pipa isap dibuat

sekecil mungkin karena mempengaruhi NPSH yang tersedia.

- Lakukan perawatan pompa sebaik mungkin seperti kebersihan,

pelumasan, dan pemeriksaan baut-baut pengikat untuk mendapatkan

effisiensi terbaik pompa.

63

DAFTAR PUSTAKA

1. Church, Austin H /Harahap, Zulkifli, Pompa dan Blower Sentrifugal,

Erlangga, Jakarta, 1993

2. Dietzel, Fritz/Sriyono, Dakso, Turbin Pompa dan Kompresor, Erlangga,

Jakarta 1990

3. Hicks & Edward/Harahap, Zulkifli, Teknologi Pemakaian Pompa, Erlangga,

Jakarta 1996

4. Karasik, Igor, Pump Hand Book, Mc Gaw Hill Book Company, USA, 1976

5. Neowen, Ing A/Anwir,BS, Pompa Jilid 1, Bharata, Jakarta, 1994

6. Neowen, Ing A/Anwir,BS, Pompa Jilid 1, Bharata, Jakarta, 1994

7. Streeter, Victor L & Wylie, Benyamin/Prijono, Arko, Mekanika Fluida Jilid

1, Erlangga, Jakarta, 1999

8. Tahara, Haruo/Sularso, Pompa dan Kompresor, Pradnya Paramita, Jakarta

1987

skripsi spbu

Business