SISTEM PERPIPAAN Tujuan T I U : - Praktikan mampu merencanakan suatu sistem perpipaan - Praktikan dapat melakukan perawaten dan perbaikan sistem perpipaan. TIK:-
Praktikan mampunyai dasar – dasar perencanaan sistem perpipaan. Praktikan dapat menggambar isometri sistem perpipaan. Praktikan mampu menghitung dan merangkai sistem perpipaan. Praktikan memahami kontruksi valves dan mampu memperbaiki kerusakannya. - Praktikan mampu melakukan pekerjaan perpipaan seperti: Snay, bending dan fit-up pipa.
SISTEM DAN INSTALASI PIPA • 1.
2.
Sistem dan instalasi pipa yang menyangkut pelayanan terhadap kapal antara lain: Pelayanan terhadap kapalnya : - Sistem bilga, yaitu sistem yang berfungsi untuk membersihkan segala kotoran yang timbul di kapal (khususnya dalam kotoran cair) - Sistem Ballast, yaitu sistem yang berfungsi untuk menjaga agar kapal dalam keadaan stabil (sistem keseimbangan kapal) Motor Penggerak : - Fuel Oil Sistem - Oil Sistem - Cooling sistem - Start & air pressure sistem
SISTEM DAN INSTALASI PIPA 3.
Safety : - Sistem Pemadam Kebakaran 4. Bongkar Muat : - Terutama untuk muatan curah cair (tanker) antara lain minyak nabati, Minyak bumi (from crude oil to distillated oil) 5. Crew/penumpang : - Sistem Suplai air tawar - Sistem Sanitair antara lain Sewage & drainage sistem Dalam perencanaan instalasi pipa diperlukan pertimbangan beberapa hal antara lain banyak mempelajari contoh-contoh gambar desain pipa yang sudah ada dan mengerti peraturan-peraturan dari Biro Klasifikasi atau badan Autoritas yang lain seperti SOLAS, IMO dll serta membuka wawasan dengan membaca dan mengetahui perkembangan-perkembangan pada desain maupun peralatan/instrumen yang dipakai.
SISTEM DAN INSTALASI PIPA • 1.
Secara umum dalam Perancangan Sistem dan Instalasi Pipa mencakup beberapa aspek antara lain : Aspek teknis Menyangkut tentang perhitungan teknis, merancang gambar instalasi baik cara kerja dan tujuan dari sistem, kelengkapan yang disertakan/dipakai demi keselamatan&kesinambungan kerja, penentuan bahan/material yang dipakai
2.
Aspek Ekonomis Meliputi pertimbangan dalam penentuan harga bahan/ material, dan kemudahan /ketersediaan bahan di pasar, jumlah/satuan volume pipa dan perlengkapan yang dipakai dalam suatu sistem
3.
Aspek Operasional Meliputi kemudahan dalam pemasangan, pengoperasian, pemeriksaan dan perbaikan sistem
SISTEM DAN INSTALASI PIPA •
Dalam implementasi di lapangan seorang desainer sistem akan menghadapi tiga pihak yang terkait dengan kepentingan yang berbeda, yaitu : - Pihak Pemesanan (Owner), yang umumnya menghendaki dibuatkan suatu sistem yang handal dan memenuhi persyaratan yang diperlukan, baik dari segi perasional maupun dari segi keselamatan dengan biaya yang paling murah
-
Biro Klasifikasi, yang berpegang pada peraturan-peraturannya pemenuhan persyaratan teknis dan keselamatan yang ada
untuk
- Pihak Galangan kapal, sebagai badan usaha dengan sudut pandang bisnis seperti pemilik/pemesan kapal. Bagaimana agar dapat menyelesaikan secepatnya pekerjaan tersebut, serta kemudahan cara pengerjaan dan mendapatkan barang perlengkapannya
SISTEM DAN INSTALASI PIPA •
•
•
Dengan dasar pemenuhan keinginan dari beberapa pendapat orang/badan tersebut, para ahli dibidang perancangan memenuhi dengan beberapa cara, diantaranya timbul pemisahan tahap-tahap perancangan dengan mengaitkan segi pelaksanaan yang sebenarnya di lapangan, dengan memandang kapal sebagai Total Sistem (dalam tahap Basic Design). Selanjutnya masuk pada masing-masing sistem yaitu tahap Fungsional Design, pada tahap mengaitkan antara sistem dengan bagian kapal yang dibangun disebut dengan Transision Design, dan untuk proses pembengunan instalasi dikaitkan antara bagian kapal, daerah dan tahapan fabrikasi disebut Detail design Gambar rancangan instalasi pipa di galangan di era 1980-an mulai mengarah ke gambar isometric. Awalnya dari diagram instalasi pipa dengan skema proyeksi bidang dibuat model skala kamar mesin. Model skala ini mewakili kamar mesin kapal yang akan dibangun dengan menggunakan skala 1:10 atau 1:20. Rancangan pipa pada model skala ini ditinjau kembali untuk penyempurnaan oleh para ahli, bila sudah dianggap paling optimum baru dibuat gambar isometrik. Saat ini pembuatan model skala yang cukup mahal dialihkan dengan membuat model dengan bantuan komputer/CAD saja.
SISTEM DAN INSTALASI PIPA • -
Suatu sistem instalasi pipa merupakan rangkaian satuan benda yang bisaanya terdiri atas beberapa bagian sesuai dengan fungsinya, antara lain: Sumber fluida yang akan dipindahkan (sea chest atau tangki) Pipa sebagai sarana transportasi fluida Katup untuk menghentikan dan mengatur aliran serta penyelamatan sistem Pompa sebagai tenaga untuk menghasilkan aliran fluida Peralatan lain yang berfungsi sebagai penyambung/ pembersih/ pemisah aliran dari kotoran atau fluida yang lain Tempat penampungan akhir/ pembuangan fluida yang dialirkan
TANGKI
•
•
•
Keberadaan tangki dalam badan kapal berfungsi sebagai tempat/alat penampung fluida cair. Tangki bisa berfungsi sebagai tempat sumber aliran maupun sebagai tempat tujuan/ buangan fluida tergantung pada fungsinya. Bentuk tangki-tangki dikapal ada yang berdiri sendiri dan ada pula yang merupakan bagian dari konstruksi badan kapal. Dengan kata lain ada tangki yang dibuat sendiri dan ada pula tangki yang memanfaatkan ruang kosong dari konstruksi atau tangki yang sengaja dibuat dengan memanfaatkan bagian dari konstruksi Penamaan tangki disebutkan sesuai dengan letaknya, contohnya : tangki dasar ganda (double bottom tank), tangki sayap samping (wing tank), tangki ceruk haluan (forepeak tank), tangki ceruk buritan (afterpeak tank) dll.
TANGKI •
•
Pada General Arrangement pada umumnya penulisan nama tanki langsung ditulis sesuai dengan fungsi pemakaian atau pengisi fluidanya, seperti pada tanki ballast, tangki bahan bakar (fuel oil tank), tangki air tawar (F.W. Tank) dll Perlengkapan yang ada pada sebuah tangki sesuai fungsinya umumnya antara lain: Pipa pengisian dan pipa pengeluaran Pipa udara (Vent pipe) Pipa duga (Sounding pipe) Pipa pengeringan (drain pipe) dan sumbat (drain plug) Man hole Pipa limpah (overflow pipe)
TANGKI
•
• •
Terdapat bagian tangki sebagai pemisah antara suatu ruang dengan ruang yang lain, atau antara dua tangki yang berbeda pemakaiannya (missal tangki minyak dengan ruang kamar mesin, atau antara tangki minyak dengan tangki air tawar, ballast dll) yang disebut dengan “cofferdam”. Tangki/ ruang ini pemisah yang kedap ini harus dilengkapi pula dengan beberapa perlengkapan untuk tangki seperti disebut diatas kecuali untuk pipa pengisian. Pada gambar instalasi keberadaan tangki umumnya disertai dengan kapasitas/volume yang tersedia dalam satuan m3, disamping perlengkapan yang ada. Cara pengisian/ pengeluaran fluida cair dalam tangki dapat dilakukan dengan sistem gravitasi (curah) atau dengan aliran fluida hasil kerja pompa.
SEA CHEST
•
• •
Sea chest disebut pula sebagai lemari lambung atau kotak laut. Kebutuhan air laut di kapal diambil melalui lambung yang dibuat di badan kapal dengan sebutan “Sea Chest”. Letaknya bisa pada plat dasar (bottom plate) dan/atau di daerah plat sisi lambung dibawah garis air muatan kosong sampai dengan sekitar plat bilga. Sea chest umumnya diletakkan pada ruangan kamar mesin dimuka lubang-lubang buangan air sisa/kotor. Sistem yang memerlukan air laut di dalam kapal cukup banyak, diantaranya adalah sistem ballast, sistem pendingin motor penggerak, sistem pemadam kebakaran dan sistem saniter. Dengan demkian kebutuhan seachest tidak hanya satu atau dua saja, akan tetapi bisa tiga atau lebih
SEA CHEST
•
Konstruksi seachest dibuat sesuai dengan peraturan Biro Klasifikasi. Plat lambung dilubangi dengan dibatasi oleh jarak gading, yang dapat diperpanjang adalah arah dari bawah ke atas.
•
Yang harus dperhatikan bahwa setiap melubangi plat kulit diharuskan pula untuk mengganti bagian konstruksi yang berlubang tersebut. Bentuk penggantian dapat berupa plat rangkap (doubling plate) dan sangat dianjurkan dengan menambah penebalan plat disekitar lubang dengan 1,2 kali tebal plat disekelilingnya.
•
Luas penebalan plat atau plat rangkap ini minimal seluas lubang yang dibuat.
SEA CHEST
• -
-
Peralatan yang ada pada seachest antara lain : Katup, pada masa lalu disebut sebagai Kingston valve. Katup ini berfungsi sebagai alat membuka/menutup aliran air laut dari luar ke dalam kapal. Pipa udara, untuk mengeluarkan udara yang terdapat/terkurung dalam seachest. Pipa penghembus (Blow pipe), yaitu pipa saluran udara bertekanan tinggi guna membersihkan kotoran yang menyumbat lubang pemasukan. Saringan, penghindar kotoran agar tidak masuk dalam ruang penghisapan. Jumlah luasan lubang saringan disyaratkan minimal 1,6 kali luasan pipa discharge. Zink anodes, sebagai perlengkapan mencegah korosi (katodic protection)
SEA CHEST • • • • •
Pemutar katup pada seachest harus dapat dioperasikan dengan mudah dari atas pelantaian wrang, atau pemutar katup bisa diletakkan diatas wrang plat. Pipa udara mempunyai diameter dalam minimal 32 mm dan dilengkapi dengan katup yang dapat ditutup secara cepat (shut-off) dari atas geladak kedap. Pipa penghembus dianjurkan mempunyai tekanan tidak lebih dari 2 bar, kecuali untuk kapal yang direncanakan khusus tekanan hembusnya melebihi tekanan tersebut. Dalam menentukan luasan lubang seachest pada lambung tergantung pada kebutuhan jumlah air laut yang diperlukan. Misalnya kebutuhan air laut Q m3/detik untuk satu seachest. Paling tidak pada awalnya ditentukan dulu kecepatan air laut di dalam pipa dalm v m2/det. Dengan demikian dari persamaan Q = v.A akan didapatkanluas penampang pipa yang dibutuhkan.
KELENGKAPAN PIPA
•
Perlengkapan pipa dapat berupa katup, cerat, reduser, saringan fluida, pemisah fluida (separator), ekspansion, potongan pipa cabang, penembus dinding kedap dan yang lainnya.
•
Dalam dunia industri yang memproduksi pipa dan perlengkapannya selalu memakai standart ketentuan yang berlaku di negara produsen. Tetapi dengan berlakunya globalisasi dunia perdagangan selanjutnya memakai International Standart Organisation (ISO).
•
Untuk sistem pipa, fungsi dari pipa dan perlengkapannya merupakan wadah / tempat transportasi aliran fluida yang memiliki sifat mekanis dan kimiawi.
KELENGKAPAN PIPA
•
Berdasarkan sifat mekanis dari fluida, para ahli mengambil ketentuan standart pembuatan pipa berdasarkan tekanan (P) dan temperatur (T) kerja maksimum dari suatu sistem.
•
Sifat kimiawi dari fluida untuk keperluan dunia kelautan dan perkapalan, material pipa dikelompokkan lagi berdasarkan erosi dan korosi yang akan terjadi .
KLASIFIKASI PIPA
• Tekanan kerja aliran fluida didalam pipa adalah antara 685 kN/m2 s/d 41 MN/m2. • Para ahli selanjutnya mengelompokkan tekanan fluida sebagai berikut: Tekanan rendah (lower pressure) : s/d 7 MN/m2. Tekanan tinggi (upper pressure) terbagi atas : 1. Medium : 7 MN/m2 s/d 21 MN/m2 2. Tinggi : s/d 42 MN/m2 Temperatur kerja aliran fluida juga bervariasi sebagai berikut : Temperatur rendah : antara 60 s/d 1700C -
Temperatur sedang : antara 170 s/d 3000C Temperatur tinggi : diatas 3000C
KLASIFIKASI PIPA Bahan pipa sebagai alat transfer fluida paling tidak memiliki sifat/property sbb : Mempunyai kekuatan atau kemampuan menahan beban yang terjadi pada temperatur kerja. Memiliki sifat yang liat dan tahan tekanan pada kondisi perubahan temperatur kerja Material dibuat sedemikian rupa sehingga tahan terhadap korosi dan erosi akibat fluida, baik yang berada di dalam maupun di luar pipa. Mempunyai ketahanan terhadap kekasaran akibat gesekan terhadap material yang saling bergeser. Berkemampuan untuk dialiri fluida pencemar, baik didalam maupun di luar pipa. Faktor tambahan yang mempengaruhi bahan yang dipilih untuk sistem perpipaan antara lain harga bahan, tingkat kemudahan untuk dikerjakan, tahan lama, factor berat dan ketersediaannya di pasar.
KLASIFIKASI PIPA Sistem pipa yang bertekanan yang dipakai untuk system pipa di kamar mesin diklasifikasikan dalam tiga klass, yaitu : Klass I : Untuk penggunaan dengan temperatur kerja diatas 3000C dan tekanan kerja diatas 16 Kg/cm2 Klass II : Untuk penggunaan general application dengan temperatur kerja dibawah 3000C dan tekanan kerja dibawah 16 Kg/cm2 Klass III : Pipa untuk penggunaan dalam hal tidak spesial seperti untuk : Overflow, ventilation, open ended drain system dll dimana temperatur kerja sampai 1700C dan tekanan kerja sampai 7 Kg/cm2
MATERIAL PIPA
•
Material pipa yang dipakai untuk keperluan pipa dan perlengkapannya antara lain sebagai berikut : A Logam / metal, yang terbagi atas : - ferrous, terdiri dari : 1 besi cor 2 baja dan campurannya 3 baja cor - Tembaga dan campurannya - Aluminium dan campurannya B Plastik dan derifatnya
MATERIAL PIPA
I.
•
BESI COR Penggunaan besi cor untuk material pipa dan perlengkapannya umumnya disebut sebagai besi cor kelabu (grey cast iron atau lemellar-graphite cast iron).
•
Pipa dan perlengkapannya termasuk katup-katup dari bahan ini oleh Biro Klasifikasi Kapal digolongkan dalam kelas III
•
Ada pembatasan pemakaian pipa dan perlengkapannya dari material ini.
MATERIAL PIPA •
Pembatasan pemakaian pipa dan perlengkapannya dari material besi cor ini antara alain : - Sistem instalasi pipa dengan temperatur kerja diatas 2000C - Bila aliran fluida pada sistem instalasi pipa timbul adanya „water hammer‟, strain yang berlebihan dan vibrasi. - Aliran fluida yang bersifat kimiawi dan adanya kekasaran permukaan. - Untuk katup-katup air laut dan pipa-pipa yang terpasang pada sisi badan kapal, dan untuk katup-katup yang ada pada sekat tubrukan (collison bulkhead) - Katup-katup pada tangki bahan bakar yang memiliki static head. Bahan ini boleh digunakan pada sistem tersebut hanya bila adanya pelindung yang memadahi terhadap kerusakan.
MATERIAL PIPA
II.
BAJA DAN CAMPURANNYA Pipa dan perlengkapannya yang terbuat dari bahan ini dikatagorikan dalam klas I dan II. Pada umumnya baja karbon dan campuran baja-carbonmangan sebagai material tidak boleh digunakan untuk aliran fluida dengan temperatur diatas 4000C.
•
Bilamana digunakan untuk temperatur yang lebih tinggi, diperlukan pembuktian dari sifat bahan yang digunakan dan memenuhi kekuatan yang diatur oleh Standart Nasional atau Internasional (ada sertifikat untuk pipanya) selain itu masalah kekuatannya harus dijamin oleh pabrik bajanya (sertifikat bahan material). Pipa baja yang dibuat tanpa sambungan las (seamless weld) dan pipa dengan pengelasan di pabrik (seam weald pipe) diharuskan memenuhi peraturan dan bersertifikat Biro Klasifikasi Kapal
•
•
MATERIAL PIPA
III.
TEMBAGA DAN TEMBAGA CAMPURAN
•
Secara umum ada ketentuan batasan temperatur kerja untuk pipa dan perlengkapannya yang memakai material ini, yaitu sebagai berikut : a. Tembaga dan kuningan aluminium, temperatur max 2000C b. Campuran Tembaga nikel, temperatur max 3000C c. Kuningan temperatur tinggi max. 2600C
MATERIAL PIPA
IV.
PLASTIK
•
Pipa dari bahan PVC bisa digunakan pada sistem pipa tertentu saja, dengan catatan harus ada jaminan kualitas yang diatur dalam peraturan Klasifikasi Penggunaan material ini terutama untuk tekanan dan temperatur tinggi, akan dipertimbangkan secara khusus oleh Biro Klasifikasi kapal untuk setiap kasus sistem perpipaan. Dan jika diperlukan dilakukan test kualifikasi khusus. Pipa dari material ini hanya diperbolehkan untuk penggunaan yang terbatas dengan harus memenuhi persyaratan yang ditetapkan yaitu untuk: Air minum Instalasi saniter dengan menggunakan air laut (flushing lines dll) Pipa buangan dan saluran buangan saniter (WC, scrupper dll)
•
•
MATERIAL PIPA
•
Aplikasi tersebut diatas masih disertai persyaratan antara lain : -
Pipa plastik dipasang pelindung terhadap panas dan kerusakan mekanis Letak lay-out pipa adalah diatas deck freeboard, di dalam kompartemen kedap air, serta dibawah deck freeboard Sambungan-sambungan di luar (overboard connection) diijinkan hanya jika pipa-pipa dibawah deck freeboard terbuat dari baja.
Diameter dan Ketebalan Pipa
• •
Dimensi atau ukuran pipa selalu diidentifikasikan dengan nominal pipe size atau disingkat dengan “nps” yang selalu identik dengan diameter dalam (internal diameter) pipa. Pipa untuk keperluan industri maupun galangan kapal terdiri dari beberapa ukuran (nominal pipe size) yang mempunyai ketebalan yang bervariasi yang mana untuk mengetahui berapa besar ketebalannya berasal dari tiga sumber standarisasi, yaitu: 1. ANSI (American International Standart Institute) Mengeluarkan standart ketebalan berdasarkan “Schedule Number” 2. ASME (American Sosiety of Mechanical Engineer) dan ASTM (American Sosiety technical Material) Mengeluarkan penunjukan ketebalan dengan “std” (untuk standart), ”xs”(untuk extra stong) dan “xxs” (untuk double extra strong) 3. A P I (American Petroleum Institute) Menunjukkan ketebalan pipa dengan kode ketebalan “5L” dan “5LX”
Diameter dan Ketebalan Pipa • Hampir semua pipa yang dipergunakan untuk industri maupun bangunan kapal yang dibangun dengan peraturan klasifikasi selalu menggunakan pipa dengan bahan baja karbon kecuali beberapa hal yang disebutkan khusus menggunakan bahan lain. • Hal ini disebabkan baja karbon mempunyai sifat-sifat seperti kuat (strong), ulet (ductile), mudah pengerjaan dengan las (weldability), mudah dikerjakan (machineability) dan hampir selalu lebih murah dari pada bahan logam lainnya. • Selain itu didalam pengujian mekanis baja karbon selalu menunjukkan unjuk kerja yang baik terhadap tarikan, tekanan, temperatur, korosi maupun terhadap pengaruh yang menimbulkan sifat-sifat keracunan
PRODUKSI PIPA BAJA KARBON • Pipa baja karbon ini diproduksi dengan dua macam cara yaitu: 1.
Dengan elektical-resistant welded yang bahan bakunya dari plat yang di roll, kemudian kedua sisi yang bertemu disambung dengan las. Banyak tersedia pipa baja karbon ini yang mengacu pada standar ASTM A-53 dengan ketebalan Sch 40, 80; STD dan XS. 2. Type Seamless dibuat dari bahan besi karbon billet dengan teknik piercing solid billet. • Dari kedua jenis pipa tersebut pipa baja jenis seamless yang banyak dipakai oleh galangan diseluruh dunia, dimana untuk keperluan menentukan ukuran dan berat mengacu kepada standar ASTM A-106 yang dinyatakan sebagai seamless carbon steel pipe for high temperature service.
EKUIVALENSI STANDART PIPA
• Persamaan standar USA dengan negara-negara lainnya :
USA
UK
ASTM A-53 BS – 3601 ASTM A-106 BS – 3602 API 5L BS – 3601 • Spesifikasi pipa standar API
Germany
Japan
DIN – 1628 JIS G-3454 DIN – 17176 JIS G-3454 DIN – 1628 JIS G-3454 5L dan 5LX dibagi kedalam dua klass standart
yaitu 5L untuk pressure service dan 5LX untuk high pressure service
.
KOMPOSISI KIMIA PIPA STANDART API • Komposisi Kimia C
Mn
P
S
API 5L grade A
0,21
0,91
0,040
0,050
API 5L grade B
0,26
1,15
0,040
0,050
API 5L – X42
0,28
1,25
0,040
0,050
API 5L – X46
0,30
1,35
0,040
0,050
API 5L – X52
0,30
1,45
0,040
0,050
SIFAT MEKANIS PIPA STANDART API • Sifat Mekanis Tensile strength
Yield point
API 5L grade A
33,7 kgf/mm2
21,1 kgf/mm2
API 5L grade B
42,2 kgf/mm2
24,6 kgf/mm2
API 5L – X42
42,2 kgf/mm2
29,5 kgf/mm2
API 5L – X46
44,3 kgf/mm2
32,3 kgf/mm2
API 5L – X52
-
36,6 kgf/mm2
PENGHITUNGAN KETEBALAN PIPA • Rumus yang digunakan untuk menghitung ketebalan dinding pipa dan sambungannya terhadap tekanan dari dalam sebagai berikut: s so c b(mm) dim ana : so
d a .Pc (mm) 20. perm .v Pc
b 0,4.
•
dimana : s s0 da Pc σperm b v c R
= = = = = = = = =
da .so R
Ketebalan minimum (mm) ketebalan hasil hitungan (mm) diameter luar pipa (mm) design pressure (bar) maksimum permissible design stress (N/mm2) allowance for bends (mm) weld efficiency factor corrotion allowance (mm) bending radius (mm)
TEST HIDROLIK PADA PIPA
• 1. 2. 3. 4. •
Beberapa hal yang perlu di pahami tentang tekanan pipa antara lain: Tekanan kerja maksimum PB yang diijinkan dengan symbol Pe,mp (bar) merupakan tekanan kerja yang diijinkan baik didalam maupun diluar pipa berdasarkan material yang digunakan dan temperatur kerjanya. Tekanan Test, dengan symbol Pp (bar) merupakan tekanan yang dilakukan pada saat pengetesan pipa dilakukan Tekanan design, dengan symbol Pc (bar) merupakan tekanan kerja saat alat pengaman seperti safety valves dan opening of relief valve bekerja. Untuk pengetesan umumnya digunakan rumus : Pp = 1,5. Pc Untuk pipa dan fitting yang bekerja pada temperatur > 3000 C maka digunakan rumus Pp = 1,5. σperm(1000) / σperm (t). Pc
OPERASI POMPA
• OPERASI POMPA SECARA SERI DAN PARAREL – Jika head atau kapasitas yang diperlukan tidak dapat dicapai dengan satu pompa maka dapat digunakan dua pompa atau lebih yang disusun secara pararel atau seri baik untuk pompa dengan karakteristik yana sama atau dengan karakteristik yang berbeda. – Susunan pompa secara pararel umumnya diperlukan untuk mendapatkan laju aliran atau debit aliran yang besar. Sistem susunan yang demikian dimaksudkan untuk mendapatkan debit aliran aliran yang besar dan waktu pengisian yang tidak memerlukan waktu yang lama. – Sedangkan pompa yang disusun secara seri dimaksudkan untuk mendapatkan head total pompa yang besar. Sehingga pompa dengan susunan demikian banyak digunakan untuk pemompaan di tempat – tempat yang tinggi. – Untuk susunan seri, karena pompa kedua menghisap zat cair bertekanan dari pompa pertama, Maka perlu perhatian khusus dalam hal kekuatan konstruksi dan kerapatan terhadap kebocoran dari rumah pompa.
PEMIPAAN
• PIPA ISAP – Dalam merencanaan pipa isap, hal-hal yang perlu diperhatikan :
• Hindari terjadimya penyimpangan aliran atau pusaran pada nosel isap. • Pipa harus sependek mungkin dan jumlah belokan harus sedikit mungkin •
•
agar kerugian head dapat diperkecil. Hindari terjadinya kantong udara dalam pipa dengan membuat bagian pipa yang mendatar agar menanjak ke arah pompa dengan kemiringan 1/100 sampai 1/50. Jika terjadi kantong udara yang tak dapat dihindari perlu disediakan cara untuk membuang udara tersebut. Karena tekanan di dalam pipa biasanya lebih rendah dari pada tekanan atmosfer, perlu dipakai cara penyambungan pipa yang tidak menyebabkan kebocoran udara dari luar kedalam pipa isap.
PEMIPAAN
• PIPA KELUAR – Diameter Pipa dan Kecepatan :
• Diameter pipa keluar harus ditentukan berdasarkan atas efisiensi dan ekonomi
•
pemompaan. Jadi diameter pipa penyalur harus sama dengan diameter lubang keluar pompa. Jika pipa sangat panjang, diameter pipa yang ekonomis tergantung pada biaya pemeliharaan, ongkos daya pompa dan besarnya biaya instalasi. Pada umumnya kecepatan aliran dalam pipa diambil 1 sam pai 2 m/s untuk pipa berdiameter kecil, dan 1,5 sampai 3 m/s untuk pipa berdiameter besar. Kecepatan tidak boleh lebih dari 6 m/s karena akan terjadi penggerusan.
– Akhir Pipa Keluar
• Untuk pompa head rendah ujung pipa keluar umumnya dibuat terbuka dengan arah hampir mendatar dan dibawah permukan zat cair di tadah atas. Jika pompa dipasang diatas permukaan air keluar, mka harus dibuat pipa sifon dengan membengkokan pipa keluar ke bawah, sehingga akhir pipa akan measuk ke bawah permuaan air di tadah keluar.
PEMIPAAN
• PENUMPUAN PIPA
– Fungsi dari penumpuan pipa adalah untuk menahan : • Beratnya pipa sendiri, • Berat zat cair yang ada didalamnya, • Gaya karena tekanan dan aliran zat cair dan • Gaya-gaya lain yang dapat bekerja pada pipa. – Jarak antara tumpuan-tumpuan untuk pipa mendatar harus ditentukan sedemikian hingga lendutan pipa tidak terlalu besar. – Lendutan yang terlalu besar akan menyebabkan pipa mudah bergetar sehingga mudah patah, selai itu juga tidak sedap dipandang. – Ppa yang dipasang tegak dapat mengalami getaran dan tekukan, karena itu juga harus ditumpu atau diberi pemegang pada jarak-jarak tertentu.
PEMIPAAN
• Besarnya gaya-gaya yang dialami pipa diurakan sebagai berikut: – Pada sambungan muai rumus gaya yang bekerja :
• F = ¼.Л.D2p – Pada tikungan rumus gaya yang bekerja :
• F = 2.γ/g.Q.ν.sinΦ – Pada muka dan belakang katup rumus gaya yang bekerja :
• F = 2. ¼.Л. D2. γ.H – Dimana:
• • • • •
F = Gaya yang bekerja (kgf) D = diameter dalam pipa (m) p = tekanan hidrostatik (kgf/m2) γ = berat zat cair per atuan volume (kgf/m3) v = kecepatan rata-rata aliran dalam pipa (m/s)
PEMIPAAN
• Sambungan Pipa – Sambungan pipa pada umumnya dibagi menjadi 2 jenis yaitu : • Sambungan Kaku – Ada tiga macam sambungan kaku , yaitu; Sambungan Flens (Digunakan pada pipa diameter sedang dan besar) Sambungan ulir (smbungan ini untuk pipa-pipa kecil yaitu kurang dari 150mm) sambungan Las (digunakan pada pipa untuk temperatur dan tekanan tinggi) • Sambungan Luwes (fleksibel flens) – sambungan jenis ini digunakan pada pipa sebelum dan sesudah pompa, dimana sambungan kaku saja tidak cukup .
BENDING OF PIPES Bending radius of steel pipe 1. Cold bending of pipes by bending machines is to done in accordance with following table 2. When pipes are bent with bending radius other than shown in, bending to be done by hot bending. 3. Bending radius
TABLE OF COLD BENDING PIPES Nominal diameter
Outside dia of pipes mm
Bending radius (R) mm
mm
inch
15
1/2
21.7
70
20
3/4
27.2
80
25
1
34.0
85
32
1 1/4
42.7
90
40
1 1/2
48.6
120
50
2
60.5
150
65
2 1/2
76.3
190
80
3
89.1
230
100
4
114.3
350
125
5
139.8
420
150
6
165.2
500
200
8
216.3
650
Elipticity of steel pipes by bending • Elipticity of steel pipes by bending shall not exceed the percentage as shown below: Elipticity : E a b x100% d
• Dengan syarat E < 10 %
Elipticity of steel pipes by bending
PEMASANGAN POMPA
• PENEMPATAN POMPA MENDATAR – Penempatan pompa mendatar harus memperhatikan tiga hal yaitu letak terhadap permukaan zat cair yang dihisap, faktor lingkungan, dan penempatan instrumentasi, seperti dijelaskan dibawah ini : • Letak pompa terhadap permukaan zat cair Pompa harus diletakkan sedekat mungkin dengan permukaan hisap dan meminimalkan jumlah belokan hal ini dimaksudkan untuk memperkecil kerugian head hisap. • Faktor lingkungan Pompa harus ditempatkan dalam ruangan/kamar pompa yang kering dan bersih, mempunyai ventilasi yang baik, serta harus diberi ruang antara yang cukup antar pompa guna aaktivitas repair dan maintenance
PEMASANGAN POMPA
• PEMASANGAN PONDASI POMPA – Dalam perencanaan pondasi pompa perlu diperhatikan hal berikut : • Kekuatan Pondasi harus dapat sepenuhnya menyerap getaran pompa dan penggeraknya serta menahan beratnya. Untuk pompa yang dikopel langsung dengan motor listrik, berat pondasi harus lebih dari 3 kali berat mesin. Untuk pompa yang dikopel langsung dengan motor bakar torak, berat pondasi harus lebih dari 5 kali berat mesin • Landasan Jika pompa dikopel langsung dengan penggerak mula atau digerakkan melalui roda gigi, maka semuanya harus dipasang pada satu landasan. Apabila digunakan transmisi sabuk (belt), pompa dan motor penggerak dapat mempunyai landasan yang terpisah.
PEMASANGAN POMPA
• PEMASANGAN PONDASI POMPA • Letak landasan terhadap balok
Jika pompa akan dipasang pada lantai lempeng (slab) beton, maka garis sumbu landasan pompa sebaiknya diletakkan tepat segaris diatas sumbu balok lantai . • Kedataran Landasan Agar landasan dapat duduk mendatar dengan baik pada pondasi, perlu disediakan celah sebesar 10 sampai 30 mm antara bidang atas pondasi dan bidang dasar landasan untuk penyetelan kedataran landasan. • Lain-lain –Harus disediakan lubang-lubang persegi yang cukup besar untuk baut jangkar agar pelurusan (alignment) dapat dengan mudah.
PEMASANGAN POMPA
• PENEMPATAN POMPA TEGAK – Penempatan pompa tegak harus memperhatikan hal-hal berikut : • Letak landasan terhadap balok Ada dua jenis pompa tegak yang menggunakan motor diatas tanah yaitu jenis sumuran basah dan jenis sumuran kering. Pompa jenis sumuran basah mempunyai badan yang terbenam dalam air sedangkan sumuran kering terletak diatas permukaan air. • Baji Pengganjal Poros pompa tegak harus disetel kelurusannya dan landasan harus dipasang mendatar. Untuk ini, seperti pada pompa mendatar, dipergunakan baji pengganjal. Cara-cara pemasangan dan pelurusannya sama seperti pada pompa mendatar. • Kabel Kedap Air Untuk memberikan daya motor benam diperlukan kabel kedap air. Kabel kedap air ini tidak boleh dipakai untuk menahan motor atau beban lainnya.
OPERASI POMPA
• OPERASI POMPA SECARA SERI DAN PARAREL – Jika head atau kapasitas yang diperlukan tidak dapat dicapai dengan satu pompa maka dapat digunakan dua pompa atau lebih yang disusun secara pararel atau seri baik untuk pompa dengan karakteristik yana sama atau dengan karakteristik yang berbeda. – Susunan pompa secara pararel umumnya diperlukan untuk mendapatkan laju aliran atau debit aliran yang besar. Sistem susunan yang demikian dimaksudkan untuk mendapatkan debit aliran aliran yang besar dan waktu pengisian yang tidak memerlukan waktu yang lama. – Sedangkan pompa yang disusun secara seri dimaksudkan untuk mendapatkan head total pompa yang besar. Sehingga pompa dengan susunan demikian banyak digunakan untuk pemompaan di tempat – tempat yang tinggi. – Untuk susunan seri, karena pompa kedua menghisap zat cair bertekanan dari pompa pertama, Maka perlu perhatian khusus dalam hal kekuatan konstruksi dan kerapatan terhadap kebocoran dari rumah pompa.
Valves • Def‟n: devices which control the amount and direction of fluid flow in piping systems
– Typically made of bronze, brass, iron, or steel alloy
• Components:
- Valve body - Packing Disc - Packing gland/nut - Seat - Stem Bonnet - Wheel
-
-
Types of Valves • Two basic groups: – Stop valves - used to shut off or partially shut off the flow of fluid ( ex: globe, gate, plug, needle, butterfly) – Check Valves - used to permit flow in only one direction (ex: ball-check, swing-check, lift-check)
• Special types: – Relief valves – Pressure-reducing valves – Remote-operated valves
Globe Valve
Gate Valve
Butterfly Valve
Swing-check Valve
