BAB IV SISTEM TRANSMISI
4.1 Umum
Pengola Pengolahan han air bersih bersih dimaks dimaksudk udkan an untuk untuk memper memperbai baiki ki kualit kualitas as air baku baku sehingga aman untuk digunakan sebagai air bersih. Perencanaan unit-unit perhitungan berdasarkan kriteria desain yang berlaku. Dalam rancangan yang dibuat harus mendapatkan hasil yang optimal. Secara umum dalam mendesain sebuah instalasi pengolahan air, diperlukan tahap - tahap : •
Karakteristik air baku
•
Hasil akhir kualitas yang diinginkan
•
Pengumpulan data sumber air baku yang terpilih yang meliputi debit air baku, tinggi muka air dan kualitas air baku. Perencanaan instalasi pengolahan yang meliputi tata letak instalasi, proses pengolahan, perhitungan dimensi unit unit pengolahan, kebutuhan peralatan dan dosis bahan kimia yang digunakan. Perencanaan bangunan penunjang yang terdiri dari perhitungan dimensi bangunan penunjang dan tata letak bangunan.
Karena penggunaan air bersih yang cukup luas dalam segala segi kehidupan dan aktivitas manusia, maka sistem penyediaan air bersih untuk penduduk haruslah memenuhi syarat antara lain :
•
man dari segi kesehatan
•
!ersedia !ersedia dalam jumlah yang yan g cukup
•
"konomis
#$-%
#$-&
'engingat adanya syarat ( syarat diatas , maka dasarnya ada ) hal yang harus diperhatikan untuk dipenuhi oleh suatu sistem penyediaan air minum, yaitu : •
Segi kualitas !erpenuhinya syarat ( syarat kualitas air yang sesuai dengan standar yang berlaku dan menjamin bah*a air yang tersedia aman untuk dikomsumsi penduduk tanpa ada resiko terin+eksi oleh kuman ( kuman penyakit.
•
Segi kuantitas !ersedia dalam jumlah yang cukup sehingga dapat dipergunakan setiap *aktu.
•
Segi kontinuitas !erpenuhinya !erpenuhinya kebutuhan air bersih dengan den gan supply air secara terus menerus.
Sistem transmisi adalah suatu sistem transportasi air baku atau air minum dari sumber menuju reservoir untuk selanjutnya diteruskan kedaerah pelayanan melalui sistem distribusi. uang lingkup permasalahan dalam sistem transmisi meliputi hal-hal berikut ini :
4.1.1 Sistem Transportasi
lternati+ untuk sistem ini adalah open channel saluran terbuka, pipe line perpipaan perpipaan,, atau a/uaduct a/uaduct saluran saluran tertutup, tertutup, yang pemilihanny pemilihannyaa didasarkan didasarkan atas berbagai pertimbangan teknis dan ekonomis. .
0pen 1han hannel Salura uran !erbuk buka !ekanan air sama dengan tekanan udara terbuka, beberapa hal yang berkaitan dengan open channel yaitu : •
2iasany 2iasanyaa digunak digunakan an untuk untuk penyalu penyaluran ran air baku, baku, kalau kalau air bakunya bakunya memiliki kandungan suspended yang tinggi, maka perlu dilakukan pengurasan untuk menghindari terjadinya sedimentasi yang dapat mengurangi kapasitas.
#$-&
'engingat adanya syarat ( syarat diatas , maka dasarnya ada ) hal yang harus diperhatikan untuk dipenuhi oleh suatu sistem penyediaan air minum, yaitu : •
Segi kualitas !erpenuhinya syarat ( syarat kualitas air yang sesuai dengan standar yang berlaku dan menjamin bah*a air yang tersedia aman untuk dikomsumsi penduduk tanpa ada resiko terin+eksi oleh kuman ( kuman penyakit.
•
Segi kuantitas !ersedia dalam jumlah yang cukup sehingga dapat dipergunakan setiap *aktu.
•
Segi kontinuitas !erpenuhinya !erpenuhinya kebutuhan air bersih dengan den gan supply air secara terus menerus.
Sistem transmisi adalah suatu sistem transportasi air baku atau air minum dari sumber menuju reservoir untuk selanjutnya diteruskan kedaerah pelayanan melalui sistem distribusi. uang lingkup permasalahan dalam sistem transmisi meliputi hal-hal berikut ini :
4.1.1 Sistem Transportasi
lternati+ untuk sistem ini adalah open channel saluran terbuka, pipe line perpipaan perpipaan,, atau a/uaduct a/uaduct saluran saluran tertutup, tertutup, yang pemilihanny pemilihannyaa didasarkan didasarkan atas berbagai pertimbangan teknis dan ekonomis. .
0pen 1han hannel Salura uran !erbuk buka !ekanan air sama dengan tekanan udara terbuka, beberapa hal yang berkaitan dengan open channel yaitu : •
2iasany 2iasanyaa digunak digunakan an untuk untuk penyalu penyaluran ran air baku, baku, kalau kalau air bakunya bakunya memiliki kandungan suspended yang tinggi, maka perlu dilakukan pengurasan untuk menghindari terjadinya sedimentasi yang dapat mengurangi kapasitas.
#$-)
•
2ias 2iasany anyaa biay biayaa rela relati ti++ murah murah,, kare karena na hany hanyaa mempe memperh rhit itun ungk gkan an segi segi konstruk konstruksi si saluran, saluran, namun namun biaya biaya investasi investasi umumnya lebih besar karena perencanaan untuk jangka jangka panjang.
•
Dimensi saluran bebas, tidak perlu mengikuti dimensi pasaran.
•
3mumnya digunakan untuk kapasitas besar.
•
Harus mengikuti H45, karena pengalirannya dilakukan secara gravitasi, masalahnya dapat timbul bila permukaan tanah yang dile*ati turun naik.
•
Kecepatan aimya tergantung pada slope muka tanah.
•
Kemungkin Kemungkinan an kehilanga kehilangan n air lebih besar akibat akibat penguapan penguapan,, rembesan rembesan ke da%am tanah in+iltrasi ataupun pengambilan illegal oleh mas yarakat.
•
Saluran ini sering kali bersilangan dengan berbagai +asilitas lain misalnya sungai, irigasi, saluran drainase, jalan kereta api, dll. Sehingga membutuhkan konstruksi khusus.
Gambar 4.1 0pen 1hannel Saluran !erbuka
#$-6
2. /uaduc /uaductt Salura Saluran n !ertu !ertutup tup ir dialirkan melalui saluran tetutup baik under preasure diba*ah H45 maupun pada tekanan udara luas pada H45 ada dua macam a/uaduct yaitu cut dan cover dari tunel beberapa hal tentang a/uaduct antara lain : •
2iasanya dibuat di tempat on on site construction construction sehingga memungkinkan peman+aatan material local dan memperkerjakan penduduk setempat
•
3mur konstruksi sangat panjang, hal ini ditentukan oleh kaitan pengalirannya.
•
Kehilangan air lebih mudah dibanding umurn konstuksi itu sendiri
•
2iaya relative rendah baik dalam investasi maupun pemeliharaanya.
•
Dibuat untuk jangka panjang.
•
Perletakannya tergantung pada H45 atau pro+il tanah yang dilalui
•
danya masalah bila bersilangannya dengan +asilitas lain, seperti : jalan raya, rel kereta api, dan lain-lain
!ertutup Gambar 4.2 Pipa Saluran !ertutup
#$-7
1. Pipe 5ine Perpipaan ir dialirkan melaui sistem perpipaan dengan tekanan lebih besar dari pada tekanan udara luar under pressure beberapa hal penting antara lain : •
2iaya pemeliharaan dan pera*atan relative lebih myrah dan mudah
•
Pengalirannya tidak tergantung pada pro+il muka tanah
•
Kemungkinan gangguan dari luar lebih kecil
•
Harga pipa dan perlengkapannya relati+e mahal
•
2iayanya digunakan untuk mengalirkan air minum
Dari semua sistem-sistem transportasi diatas pada dasarnya digunakan untuk : •
'emba*a air baku dari sumber bangunan pengumpul ke bangunan pengolah air minum, untuk keperluan ini dapat digunakan open chanel atau dapat pula digunakan pipe line.
•
'emba*a air yang bersih yang memenuhi pengolahan air minum reservoir dan kemudian didistribusikan untuk mencegah terjadinya konstaminasi, digunakan sistem perpipaan pipe line
4.1.2 Cara Penan!utan
!erdapat dua alternati+ cara pengangkutan yaitu secara gravitasi atau dengan pemompaan, dari segi ekonomi cara gravitasi merupakan alternati+ yang paling uatama, sedangkan pemompaan hanya digunakan bila keadaan topogra+i nya di lapangan benar-benar sudah tidak memungkinkan sistem gravitasi.
4.1." #apasitas $an A!an %ian!ut
Dalam sistem penyediaan air minum yang perlu diperhatikan bukan saja dari segi kualitas tapi juga segi kuantitas dalam arti, air minum harus cukup tersedia untuk memenuhi kebutuhan konsumen., hal ini yang mendasari perlunya transmisi. Kualitas air yang diangkut dalam sistem transmisi ialah sesuai dengan kapasitas hari
#$-8
maksimum 9ma day sehingga pada saat terjadi kebutuhan masimum sistem transmisi dapat memenuhinya.
4.1.4 Per&eta!an 'an Penempatan
Dalam masalah perletakan dan penenpatan ini sangat berpengaruh terhadap bahan, diameter, peralatan dan perlengkapan pada sistem yang selanjutnya berpengaruh pada masalah biaya yang perlu diperhatikan adalah : •
Kondisi air yang diba*a
•
Kondisi lingkungan yang dile*ati ada tidaknya dampak bagi sistem transmisi.
•
Kondisi geologis yang dihadapi dengan prinsip menghindari medan yang sulit.
•
Pemilihan jalur transmisi yang paling pendek.
•
Pemilihan konstuksi yang paling ekonomis dan e+isien.
•
!erletak pada lokasi yang mudah dikontrol misalnya pada tanah milik umum,dan lain-lain.
•
2iasanya sedikit mungkin diusahakan menggunakan perlengkapan pipa sistem.
Perletakan dan Peralatan Pemilihan peralatan dan perlengkapan harus disesuaikan dengan kebutuhan yang diperlukan secara teknis dengan memperhatikan segi ekonomis.
4.2 Banunan 'an Per&en!apan 4.2.1 Banunan Pa'a sistem Transmisi
. 2angunan penangkap air #ntake #ntake adalah suatu bangunan yang berguna untuk menyadap air dari sumbernya. Pada dasarnya intake terdiri kasa atau saringan Screen dimana air baku masih dapat mele*atinya. Selanjutnya dengan pipa air tersebut dapat di tampung di sumur pengumpul. 2eberapa kriteria yang harus diperhatikan adalah :
#$-;
•
Ketinggian air, maka air lebih rendah atau masimum sama dengan ketinggian semula, ketinggian air dipengaruhi oleh tekanan air dalam baik yang sama dengan tekanan luar, dengan demikian diharapkan ketinggian muka air masimum dalam bak sama dengan ketinggian air semula.
•
#ntake sebaiknya dibuat tertutup untuk mencegah masuknya sinar matahari yang memungkinkan tumbuhan atau mikroorganisme hidup serta mencegah kontaminasi.
•
!anah lokasi intake harus stabil.
•
#ntake dibangun dengan pertimbangan kemungkinan peningkatan kapasitas air dimasa yang akan datang.
•
Dibangun sedemikian rupa, sehingga dalam kondisi terburuk masih dapat dipakai.
Gambar 4." #ntake
2. 2ak Pelepas !ekan 2P! 2ak pelepas tekan adalah suatu bangunan yang ber+ungsi mengembalikan tekanan ke tekanan atmos+ir dengan maksud membatasi tekanan dalam sistem terbatas sesuai dengan kemampuan pipa penahan tekanan dalam keadaan diam atau bekerja, dengan demikian pecahnya pipa karena tekanan dalam sistem berlebihan dapai dihindari.
#$-<
2ak pelepas tekanan penguapan juga dalam sistem apabila bagi dari pipa tersebut terletak diatas garis tekan H45, sehingga terdapat negative pressure yang dapat menyebabkan air tidak dapat mengalir dengan penempatan 2P! sistem terbagi masing-masing bagian sepenuhnya berada pada keadaan pas.
Gambar 4.4 2ak Pelepas !ekan
4.2.2 Per&en!apan Pa'a Sistem Transmisi
2erbagai jenis perlengkapan pipa yang ada seperti gate valve, air valve, check valve, anchor block, bend, reduce atau increaser di pasar pada percabangan pipa untuk menjaga kerja sistem transmisi dan memudahkan pengecekan. . 4ate $alve 2er+ungsi sebagai pengatur debit aliran dan memungkinkan untuk pemeriksaan pemeliharaan serta perbaikan, di pasang pada percabangan pipa, a*al atau akhir saluran dan tiap jarak = % Km.pada pipa.
#$->
Gambar 4.(. 4ate $alve
2.
ir $alve 2er+ungsi untuk mengeluarkan udara yang berakumulasi dalam pipa dipasang pada tekanan tertinggi dan jaringan pipa
#$-%?
Gambar 4.). ir $alve
1.
2lo* 0++ 2er+ungsi mengeluarkan sediment atau endapan kotoran yang terjadi selama pengaliran atau untuk mengeluarkan air dalam keadaan darurat dipasang pada tempat dengan tekanan terendah dari jaringan pipa.
Gambar 4.*. 2lo* 0++
D.
nchor 2lock 2er+ungsi menahan beban pengaliran yang paling besar, yang mungkin dapat menyebabkan perubahan bentuk pipa dan agar sambungan pipa tetap kaku.
#$-%%
Gambar 4.+. nchor 2lock
".
2end 2er+ungsi sebagai sambungan pipa untuk belokan.
Gambar 4.,. 2end
@.
educer atau #ncreaser
#$-%&
2er+ungsi untuk menghubungkan pipa dengan pipa yang diameternya berbeda.
Gambar 4.1-. educer atau #ncreaser
4.2." Baan Pipa
#$-%)
Sebagian besar biaya dalam pelaksanaan di alokasikan untuk perpipaan oleh karena itu ukuran pipa dan jenis-jenis pipa harus ditentukan untuk memperoleh hasil yang maksimal dan e+isien, jenis-jenis pipa yang biasa digunakan antara lain : . bsestos 1oment Pipe Pipa sbes •
•
Kentungan -
'udah didapat
-
Diproduksi di dalam negeri
-
2erat satuan relative lebih ringan bila dibandingkan dengan pipa lainnya.
-
Panjang saluran pipa lebih besar 8 '
Kelemahan -
'udah retak
-
!idak tahan benturan
Gambar 4.11. bsestos 1ement Pipe
#$-%6
2.
Pipa P$1
•
Keuntungan
-
2erat satuan paling ringan
-
!ahan korosi dan asam
-
Diproduksi di dalam negeri
-
'udah pemasangan dan penyambungan
-
Kedap air •
Kelemahan
-
!idak tahan terhadap gaya luar yang cukup besar
-
3mumnya hanya berdiameter
Gambar 4.12. Pipa P$1
1. Pipa 2eton •
Keuntungan
-
1ukup kuat menahan gaya luar
-
!ahan korosi
-
'udah diperoleh untuk berbagai ukuran
-
!idak mudah pecah
#$-%7
•
-
Kelemahan
2obotnya cukup berat
Gambar 4.1" . Pipa beton
D. Pipa 2esi •
Kentungan
-
!ahan terhadap getaran-getaran
-
Kedap air
-
Panjang saluran sampai 8 meter
-
1ukup licin •
Kelemahan
-
!idak tahan korosi
-
Harga relative mahal
-
Pengguanaan terbatas di ba*ah jalan, rel kereta api, dll
#$-%8
3ntuk lebih jelasnya dapat dilihat gambar di lembar berikutnya.
Gambar 4.14. Pipa 2esi
". Pipa !anah 5iat •
Kentungan
-
!ahan korosi
-
Diproduksi di dalam negeri
-
'udah didapat
-
2erat datuan ringan •
Kelemahan -
Harga relative mahal
#$-%;
@. Pipa 2aja •
Kentungan
-
Kedap air
-
!ahan korosi
-
1ukup licin •
-
Kelemahan
Harga relative mahal
Gambar 4.1(. Pipa 2aja
4. @iber 4lass •
Kentungan
-
ingan
-
Diproduksi di dalam negeri
-
!ahan korosi
-
Kedap air
-
!ahan terhadap gaya luar dan pembebanan
-
!ipe sambungan yang +leksibel
-
Panjang satuan mencapai %& meter
#$-%<
•
-
Kerugian
Harga relative mahal
Gambar 4.1). @iber 4lass
3ntuk memilihan bahan penyaluran bahan pipa didasarkan atas +aktor-+aktor seperti berikut ini : •
3mur
•
Kapasitas air dapat di alirkan
•
Daya tahan yang cukup baik dari gaya dan pembebanan luar.
•
Kemudahan dalam pelaksanaan pemasangan dan penyambungan
•
3kuran yang ada di pasaran
•
Kedap air atau kerapatan tinggi
•
Suku cadang dan perlengkapan mudah diperoleh di pasaran.
Perletakan pipa tergantung pada : •
Aaringan jalan yang ada
•
Aenis, kondisi, dan topgra+i tanah yang dilalui
#$-%>
Sistem perpipaan yang lain air buangan, listrik, telepon, dll
•
4." #riteria Peren/anaan Sistem Transmisi
Dalam kriteria perencanaan sistem transmisi ini dapat dilihat dari beberapa kriteria diantaranya : %. Saringan Slinder @ilter •
Diletakan = ?.8-% m di ba*ah muka air &. Pipa saluran air baku )
•
Kecepatan ?.8-%.7 m Bdetik
•
Pada saat paling rendah, kecepatan C ?.8 m Bdetik dan pada saat tertinggi
)
)
kecepatan C %.7 m Bdetik ). Sumur #ntake •
aktu dimensi &? menit, tertekan % m dari dasar sungai
•
Dinding sumur tebalnya &? cm dan kedap air
•
2erat sumuran cukup, sehingga tidak terjadi gangguan pada sumur
6. Pipa hisap )
•
Kecepatan %-7 m Bdetik
•
Perbedaan antara bebas terendah dengan pusat pompa tidak boleh lebih dari )
).; m Bdetik 7. Strainer )
•
2ack *ash, kecepatan C ) m Bdetik
•
Aumlah back *ash sama dengan %B) dari aliran dalam pompa
8. Saringan bell month )
•
Kecepatan mele*ati lubang saringan ?.7-?.)? m Bdetik
•
2ukan lubang saringan 8-%& m atau EF-%B&F diameter
•
5uas total area saringan biasanya & kali area e+ekti+ dari jumlah total area lubang.
#$-&?
4.4 Pen0e&asan Garis Besar Peren/anaan Inta!e
dapun tipe intake yang dapat digunakan untuk sumber air baku yang berasal dari danau adalah intake to*er. Dalam perencanaan instalasi pengolahan air minum dengan sumber
air
baku berasal
dari Danau
2ekas
galian Pasir. maka
direkomendasikan atas beberapa pertimbangan pertimbangan, yaitu sebagai berikut :
Dari segi ekonomis, intake ini lebih murah daripada submerged intake. Secara teknis, oprasional dan pemeliharaan intake lebih mudah serta kemungkinan perubahan 5ingkungan sekitar Danau misalnya pendangkalan danau. #ntake merupakan unit bangunan yang ber+ungsi untuk menangkap air dari sumber air baku yang akan diolah dengan debit yang sesuai dengan perencanaan pengolahan. Pada perencanaan intake perlu diperhatikan karakteristik air seperti +luktuasi muka air maksimum dan minimum, materi tersuspensi dan banyaknya kotoran yang mengapung. Kecepatan aliran perlu diperhatikan agar tidak terjadi pengendapan pasir. Kecepatan aliran yang dianjurkan untuk saluran intake adalah ?.8-%.7 mBdtk dengan *aktu tinggal dalam intake &? menit Al-Layla,%>;<. #ntake 2angunan Sadap, dapat dibagi menjdi dua yaitu : •
2angunan intake gravitasi
•
2angunan #ntake pompa
dapun tipe bangunan intake yaitu •
#ntake tenggelam
•
#ntake sumur basah, yaitu titik muka air sumuran sama dengan permukaan badan air yang sadap
•
#ntake sumuran kering yaitu sumur intake tidak b erisi air
•
eservoir
Sumuran intake diantaranya : •
Aumlah sumuran dua
#$-&%
•
aktu detensi &? menit *aktu air ada dalam sumuranBselang *aktu antara partikel air tersebut masuk keluar lagi
•
!ebal dinding &? cm dan kedap air
•
2erat sumuran cukup, sehingga tidak terjadi gangguan pada sumur.
Pemilihan 5okasi #ntake, dapat dilihat dari beberapa hal diantaranya: •
!ersedianya air baku yang cukup kualitasnya
•
Kuantitas cukup dan mudah diambil sampai akhir perencanaan
•
5okasi intake mudah dijangkau
•
2ila lokasi dekat dengan laut perhatikan instrusi air laut.
Pertumbuhan dalam perencanaan intake, diantaranya : •
@aktor keselamatan
•
#ntake mempunyai berat sendiri yang cukup tdak hanyut
•
Pada kanal navigasi lalu lintas ada tiang pancang sebagai proteksi
•
Dilengkapi dengan saringan benda dan ikan
•
Posisi inlet dapat menerima dalam kondisi minimum dan maimum.
#ntake adalah bangunan yang berguna untuk menyadap air dari sumbernya dimana air baku masih dapat mele*atinya. Sedangkan dengan pipa air tersebut dapat tertampung pada sumber pengumpul. 2eberapa kriteria penting yang harus diperhatikan : •
Hal penting adalah ketinggian muka air dalam bak yang lebih rendah atau masimum sama dengan ketinggian muka air semula. Ketinggian air dalam bak dipengaruhi oleh tekanan air dengan bak, untuk itu diperlukan vent agar tekanan muka air maksimum dalam bak sama dengan air semula.
•
#ntake sebaiknya dibuat tertutup untuk menghindari masuknya sinar matahari yang memungkinkan tumbuh kembangnya mikroorganisme hidup serta konstaminasi.
#$-&&
•
!anah dilokasi harus stabil
•
#ntake dibangun tegak lurus terhadap aliran air untuk menghindari masuknya air kedalam bangunan.
•
Dibangun dengan pertimbangan kemungkinan peningkatan kapasitas dimasa yang akan datang
•
Dibangun sedemkian mungkin dalam kondisi terburuk masih dapat digunakan.
4.( Peren/anaan a&ur Transmisi
Sistem transmisi adalah suatu sistem air baku atau air minum dari sumber menuju reservoir untuk selanjutnya diteruskan ke daerah pelayanan melalui sistem distribusi.
4.(.1 Penentuan Tia A&ternati a&ur Transmisi
Pada penentuan jalur transmisi, terlebih dahulu menentukan jalur-jalurnya pada peta kontur, dengan beberapa kriteria antara lain jalur yang digunakan diusahakan sependek mungkin dan medannya tidak terlalu sulit. Perhitungan dibuat untuk menentukan diameter pipa yang digunakan. Debit 9 yang digunakan adalah debit pada tahun &?&< dengan menggunakan debit maksimum hari. Pada setiap jalur dibuat beberapa segmen. 2erikut adalah data panjang pipa dari alternati+ %, alternati+ &, dan alternati+ ) dengan kontur yang berbeda.
Tabe& 4.1 Peritunan Pan0an Pipa A&ternati 1 Semen 2-% %-& &- Aumlah
#ontur ;?? - 87? 87? - 8?? 8?? - 7%?
Sumber : Hasil Perhitungan
Pan0an pipa 3m &86? m ))&? m 8&?? m %&%8? m
#$-&)
Tabe& 4.2 Peritunan Pan0an Pipa A&ternati 2 Semen
cc %-& &- Aumlah
#ontur ;?? - 8)? 8)? - 7;? 7;? - 7%?
Pan0an pipa 3m 66?? m &<6? m 6&?? m %%66? m
Sumber : Hasil Perhitungan
Tabe& 4." Peritunan Pan0an Pipa A&ternati " Semen 2-% %-& &- Aumlah
#ontur ;?? - 867 867 - 7<7 7<7 - 7%?
Pan0an pipa 3m 7)8? m )6?? m 786? m %68;? m
Sumber : Hasil Perhitungan
Setelah diketahui panjang pipa dari konturnya yang telah ditentukan, maka dapat dihitung jalur pipa transmisi tersebut. Dalam perhitungan ini sisa tekn titik distribusi diharapkan sebesar 7 m. Penggunaan 2P! dan penempatan alat lainnya merupkan alternati+ yang dapat diterapkan pada sistem. !ekanan kerja pipa, ditetapkan sebesar
Dari hasil pemilihan alternati+ jalur transmisi penentuan berdasarkan kepada : •
Dari segi ekonomis lternati+ terpilih dilihat dari harga pipa terkecil dan panjang pipa pendek serta alat atau perlengkapan yng digunakan untuk jalur transmisi.
•
Dari segi teknis lternati+ terbaik dapat ditentukan dari dua hal yaitu minor losses dan residual head. 'inor losses akibat penggunaan peralatan pada pipa sekecil mungkin,
#$-&6
cara lainnya dengan melihat residual head tiap alternati+ terutama di titik distribusi. •
Dari segi topogra+i Keadaan topogra+i medan jalur akan menurun dan menanjak mempengaruhi cara pengalirannya apakah dengan gaya gravitasi atau dengan cara pemompaan kemudian apakah jalur transmisi tersbut mele*ati beberapa hambatan seperti jalan raya, sungai dan lain-lain. 3ntuk itu perlu goronggorong dan jembatan.
•
Peralatan transmisi Aenis-jenis peralatan pipa dan erlengkapan pipa yang ada seperti gate valve, blo* o++, reducer dipasang untuk menjaga keamanan sistem transmisi dan memudahkan pengecekan.
Perhitungan jalur pipa transmisi •
Perhitungan jalur pipa transmisi alernati+ %
5 ekivalen G Lpipa + -%? H xLpipa. G %&%8? I %? %&%8? G %));8 m
"levasi sumber : ;?? m "levasi eservoir : 7%? m Head vailable Hav G ;?? ( 7%? G %>? m Sisa tekan minimum di reservoir G 7 m sisa tekan titik distribusi yang diharapkan
∆ H = %>? ( 7 G %<7 m
∆ H Slope s G Lekiv
%<7 G %));8
#$-&7
G ?.?%6 mBm )
9maks hari &?)? G %%67.> 5Bdt G %.%67> m Bdt D =
D
Q ?,&;<7 xcx S ? ,76
% & , 8)
%.%67> = ?, 76 ?,&;<7 x%?? x-?.?%6
% &, 8)
D G ?.;%6 m G &<. %% inchi J D pasaran G &< inchi
1ek. DG&
s =
Q &, 8)
?,&;<7 xcxD
s
?, 76
%.%67> = &, 8) ?,&;<7 x%?? x-?.;%%
% ?, 76
S G ?.?%6 Head 5oss ∆H G s 5 ekivalen G ?.?%6 %));8 G %<;.&86 m
Sisa tekan di reservoir H G Hav - H G %>? ( %<;.&86 G &.;)8 m
#$-&8
Kecepatan ( v )=
Q = A 1 4
¿
1 4
Q x π x D ²
1.1459
x π x ( 0.714 ) ²
G &.<8) mBs
•
Perhitungan Aalur Pipa !ransmisi lternati+ &
5"kivalen G 5Pipa I %? . 5Pipa G %%66? I %? . %%66? G %%7<6 m
"levasi sumber
: ;?? m
"levasi eservoir
: 7%? m
Head Available Hav : ;??-7%? G %>? m Sisa tekan minimum di reservoir G 7 m sisa tekan titik distribusi yang diharapkan H G %>? - 7 G %<7 m Slope ( s )=
∆ H L ekivalen
¿
185 11584
G ?.?%8 mBm
#$-&;
)
9maks hari &?)? G %%67.> 5Bdt G %.%67> m Bdt D=
¿
[
[
Q 0,54
0,2785 x c x s
]
1 2,63
1.1459
0,2785 x 100 x ( 0,016 )
0,54
]
1 2,63
G ?,8>7 G &;.)8 inchiJ D pasaran G &< inchi
1ek: D G &
[ ¿ [
S=
Q 0,2785 x c x D
2,63
]
1 0,54
1.1459
0,2785 x 100 x ( 0.711 )
2,63
]
1 0,54
G ?.?%6
Head Loss H G S 5ekivalen G ?,?%6 %%7<6 G %8&.%;8 m Sisa tekan di reservoir H G Hav - H G %>? ( %;&.6&7 G %;.7;7 m Kecepatan ( v )=
Q = A 1 4
Q x π x D ²
¿
1 4
1.1459
x π x ( 0.711 ) ²
G &.<<< mBs
#$-&<
o
Perhitungan Aalur Pipa !ransmisi lternati+ )
5"kivalen G 5Pipa I %? . 5Pipa G %68;? I %? . %68;? G %8%); m
"levasi sumber
: ;?? m
"levasi eservoir
: 7%? m
Head Available Hav : ;??-7%? G %>? m
Sisa tekan minimum di reservoir G 7 m sisa tekan titik distribusi yang diharapkan H G %>? - 7 G %<7 m Slope ( s )=
∆ H L ekivalen
¿
185 16137
G ?,?%% mBm
)
9maks hari &?)?G %%67.> 5Bdt G %.%67> m Bdt D=
¿
[
[
Q 0,54
0,2785 x c x s
]
1 2,63
1.1459
0,2785 x 100 x ( 0.011 )
0,54
]
1 2,63
G ?.;7? G &>.7& inchiJ D pasaran G )? inchi
#$-&>
1ek: D G )?F G ?,;8& m
[ ¿ [
S=
Q 0,2785 x c x D
2,63
]
1 0,54
1.1459
0,2785 x 100 x ( 0,762 )
2,63
]
1 0,54
G ?,?%?
Head Loss H G S 5ekivalen G ?,?%? %8%); G %8%.); m Sisa tekan di reservoir H G Hav - H G %>? ( %8%.); G &<.8) m
Kecepatan ( v )=
Q = A 1 4
Q x π x D ²
¿
1 4
1.1459
x π x
(0,762 )²
G &.7%6 mBs
#$-)?
Tabe& 4.4 Penentuan 5ea' 6oss a&ur A&ternati 1 S Seme n
Pan0an
6
%
%
A!tua
teori
Teori
Pasaran
&
3in/i
3in/i
#ontur
Pipa
A5
E!i7a&en
3m &86?
3m
3m
2-%
3m ;?? - 87?
7?
&>?6
%??
?.?%;
&;.??
&<
?.?%6
)8.>
%-&
87? - 8??
))&?
7?
)87&
%??
?.?%6
&<.%%
)&
?.?%6
7%.%
&-
8?? - 7%?
8&??
>?
8<&?
%??
?.?%)
)&.6?
&<
?.?%&
6).6
?.?6?
%)%.6?
%&%8?
Aumlah
Sumber : Hasil Perhitungan
1ontoh Perhitungan: H G ;??-87? G 7? m 5"kivalen G 5Pipa I %? . 5Pipa G &86? I %? . &86? G &>?6 m S teori=
¿
∆ H L ekivalen
50 2904
G ?,?%; mBm
D Teori =
¿
[
[
Q 0,2785 x c x S
0,54
]
1 2,63
1.1459 0,54
0,2785 x 100 x ( 0,017)
G ?.8<8 m G &;.?? inchi D pasar G &< inchi G ?.;%%
]
1 2,63
C
S
56 3m
#$-)%
[
S aktual =
¿
Q 0,2785 x c x D
[
2,63
]
1 0,54
1.1459 2,63
0,2785 x 100 x ( 0,711)
]
1 0,54
G ?.?%6
H5 G S aktual 5ekivalen G ?,?%6 &86? G )8.> m
Tabe& 4.( Penentuan 5ea' 6oss a&ur A&ternati 2 Seme n
#ontur 3m
Pan0an Pipa
A5 3m
3m
2 -%
;?? - 8)?
66??
%-&
8)? - 7;?
&<6?
&-
7;? - 7%?
6&??
Aumlah
E!i7a&en
C
S
Pasara
A!tua
56
&
3m
3in/i
n 3in/i
S
%
teori
Teori
3m
%? ;?
6<6?
? %?
?.?%6
&<.%%
&<
?.?%6
8;.;
8?
)%&6
? %?
?.?%>
&8.)7
&8
?.?&?
8&.7
8?
68&?
?
?.?%)
&<.77
&<
?.?%6 ?.?6<
86.; %>6.>
%%66?
Sumber : Hasil Perhitungan
1ontoh Perhitungan: H G ;??-8)? G ;? m 5"kivalen G 5Pipa I %? . 5Pipa G 66??I %? . 66?? G 6<6? m
6
%
#$-)&
S teori=
∆ H L ekivalen
¿
70 4840
G ?,?%6 mBm
D Teori =
¿
[
[
Q 0,2785 x c x S
0,54
]
1 2,63
1.1459 0,54
0,2785 x 100 x ( 0,014 )
G ?,;%6 m G &<.%% inchi D pasar G &< inchi G ?.;%%
[
S aktual =
¿
[
Q 0,2785 x c x D
2,63
1.1459 2,63
0,2785 x 100 x ( 0,711)
G ?,?%6
H5 G S aktual 5ekivalen G ?,?%6 6<6? G 8;.;8 m
]
]
1 0,54
1 0,54
]
1 2,63
#$-))
Tabe& 4.) Penentuan 5ea' 6oss a&ur A&ternati " S Seme
Pan0an
n
#ontur 3m
Pipa 3m
2-%
;?? - 867
7)8?
%-&
867 - 7<7
)6??
&-
7<7 - 7%?
786?
Aumlah
6 A5 E!i7a&en 3m 3m
Teori 3in/i
Pasaran 3in/i
&
56 3m
?.??>
)?.77
)?
?.?%?
7<.>
8?
);6?
? %?
?.?%8
&;.)6
&<
?.?%6
7&.6
;7
8&?6
?
?.?%&
&<.>;
)?
?.?%?
8&.?
?.?)6
%;).)
5"kivalen G 5Pipa I %? . 5Pipa G 7)8? I %? . 7)8? G 7<>7 m
∆ H L ekivalen
55 5896
G ?,??> mBm Q
0,2785 x c x S
teori
? %?
H G ;??-867 G 77 m
[ ¿ [
A!tua
7<>8
1ontoh Perhitungan:
D Teori =
%
77
Sumber : Hasil Perhitungan
¿
%
%?
%%6??
S teori=
C
S
0,54
]
1 2,63
1.1459 0,54
0,2785 x 100 x ( 0,008 )
]
1 2,63
#$-)6
G ?.;;8 m G )?.77 inchi D pasar G )? inchi G ?.;8&
[
S aktual =
¿
[
Q 0,2785 x c x D
2,63
]
1 0,54
1.1459 2,63
0,2785 x 100 x ( 0,762)
]
1 0,54
G ?,?%?
H5 G S aktual 5ekivalen G ?,?%? 7<>7 G 7<.> m
4.(.2 Penentuan a&ur Transmisi
Penentuan jalur pipa transmisi dapat ditentukan setelah mengetahui dan mempertimbangkan +aktor-+aktor berikut: %. Dimeter pipa transmisi yang digunakan, karena semakin kecil diameter maka biaya yang digunakan sedikit ekonomis &. Panjang pipa transmisi, semakin pendek pipa maka biaya yang dikeluarkan semakin sedikit. ). Sisa tekan di reservoir jalur transmisi diharapkan mendekati 7 m 6. 2anyaknya perlengkapan yang digunakan semakin sedikit, maka biaya yang dikeluarkan semakin rendah.
4.(.2.1 Perban'inan a&ur Pipa Transmisi
dapun perbandingan daripada tiap alternati+ dengan membandingkan jalur pipa transmisi berdasarkan panjang pipa, sisa tekan, diameter dan kecepatan pada setiap alternati+. 3ntuk lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel perbandingan jalur pipa
#$-)7
transmisi berdasarkan panjang pipa, sisa tekan, slope, diameter dan kecepatan pada setiap alternati+ pada lembar selanjutnya.
Tabe& 4.*. perban'inan 0a&ur pipa transmisi ber'asar!an pan0an pipa8 sisa te!an8 s&ope8 'iameter 'an !e/epatan pa'a setiap a&ternati. A&ternati
% & )
Pan0an
Sisa Te!an
Pipa 3m %&%8? %%66? %66??
3m %<;.&8 %<<.;8 %>).86
S&ope
?.?%6 ?.?%7 ?.?%&
%iameter
#e/epatan
3in/i &< &< &<
3m9s ).%& &.>? &.6&
Sumber : Hasil Perhitungan
:. Per&en!apan Pipa
Pada setiap alternati+, perlengkapan pada pipa sangat dibutuhkan agar laju air pada pipa dapat berjalan lancer, setiap alat pun memiliki +actor nilai koe+isien untuk menentukan Head 5oss 'inor pada perhitungan selanjutnya. 3ntuk lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel 6.< di ba*ah ini.
Tabe& 4.+ :a!tor Ni&ai #oeisien Per&en!apan Pipa No % & ) 6 7 8
Nama A&at 4ate $alve ir $alve 2end >? 2end 67 eduser 2lo* 0++
! ?,&7 ?,%& ?,7 ?,)7 ?,&7 ?,&6
Sumber 'ekanika @luida dan Hidraulika ater and aste*ater "ngineering 'ekanika @luida dan Hidraulika 'ekanika @luida dan Hidraulika #ntergrated Design o+ ater !reatment @acilities ater and aste*ater "ngineering
#$-)8
4.(." Peritunan 5ea' 6oss
Pada sistem penyaluran dengan menggunakan pipa kan terjadi kehilangan energi Head 5oss sepanjang pengalirn akibat +raksi dengan pipa, head loss ini disebut 'ayor 5oses, besarannya tergantung pada : •
2ahan dan jenis pipa
•
Kecepatan aliran
•
Dimensi pipa
•
Panjang saluran yang ditempuh Selain kehilangan energi akibat pengaliran pada pipa, terdapat pula
kehilangan energi yaitu penggunaan perlatan pipa-pipa. Kehilngan energi ini disebut minor loses yang ditentukan oleh kecepatan aliran dan koe+isien yang tergantung pada peralatannya, mayor loses dihitung dengan menggunakan rumus HaLen illiam yaitu : %
Q ?,76 HL = xL &, 8) ?,&;<7 xcxD
Dimana : H5 9
:
Kehilangan tekanan
:
Detik aliran maimum hari m Bdetik
c
:
Koe+isien kekasaran pipa
D
:
Diameter pipa m
5
:
Panjang pipa m
)
#$-);
Sedangkan minor loses dihitung dengan menggunakan persamaan
v& & . g
HL = kx Dimana : H5
:
Kehilangan tekanan Head 5oss
K
:
Koe+isien tekanan hidraulik
v
:
Kecepatan mBdetik
g
:
& Kecepatan gravitasi m B det
3ntuk perhitungan a*al kehilangan energi akibat minor loses besarnya adalah %? dari mayor loses sehingga dalam rumus HaLen *illiam digunakan panjang pipa Lek
=
L
+
-%?H. L
=
%.% L
ekivalen 5ek dan besarannya Dalam perhitungan ini sisa tekan di titik distribusi diharapkan adalah %7-)? meter. Penggunaan 2P! dan penempatan alat lainnya merupakan alternati+ penempatan alat terbaik. !ekanan kerja pipa yaitu tekanan maimum yang dianjurkan dalam pengoperasiaan pada ditetapkan sebesar
Aarak dari rumah pompa
•
Kemungkinan dari kerusakan oleh benda gerak.
3ntuk mencari dimensi perpipaan dapat dihitung dengan menggunakan perasamaan Haen !illiams: D=
[
Dimana: 9
G Debit aliran m)Bdetik
1
G Koe+isien kekasaran pipa
D
G Diameter pipa m
Q 0,2785 x c x S
0,54
]
%B&.8)
#$-)<
S
G Slope mBm
Dengan : S=
∆ H L ekivalen
Dalam hal ini yang dipilih adalah jalur yang memiliki H5 minor yang terkecil dan yang membutuhkan alat yang paling sedikit. 3ntuk membuktikan dan mengetahui alternati+ mana yang memiliki Head 5oss 'inor terkecil, dapat dilihat pada setiap tabel alternati+ di ba*ah ini.
Tabe& 4., Per&eta!an Per&en!apan Pipa 'an Peritunan 56 Minor A&ternati I
Seme
Per&en!apa
um&a
n B;1
n
A&at
!
) % ) & & 6 6 % % %
?.&7 ?.%& ?.7 ?.)7 ?.&7 ?.7 ?.)7 ?.&7 ?.&6 ?.%&
1;2
2;R
gate valve air valve bend >? bend 67 gate valve bend >? bend 67 gate valve blo* o++ air valve
V 3m9s ).%& ).%& ).%& ).%& ).%& ).%& ).%& ).%& ).%& ).%&
56
56
#eterana
Minor 3m ?.);&7 ?.?7>8 ?.;67? ?.)6;; ?.&6<) ?.>>)) ?.8>7) ?.%&6& ?.%%>& ?.?7>8
Tota& 3m %.7&6;
n
Aembatan pipa %.>)8>
Aembatan pipa
?.)?)?
um&a
&&
).;868
Sumber : Hasil Perhitungan
Tabe& 4.1- Per&eta!an Per&en!apan Pipa 'an Peritunan 56 Minor A&ternati II
Seme
Per&en!apa
um&a
!
V
56
56
#eterana
#$-)>
n B;1
1;2
2;R
n
A&at
gate valve air valve bend >? bend 67 gate valve bend >? bend 67 gate valve blo* o++ air valve
6 % 7 6 % & & % % %
?.&7 ?.%& ?.7 ?.)7 ?.&7 ?.7 ?.)7 ?.&7 ?.&6 ?.%&
3m9s &.>? &.>? &.>? &.>? &.>? &.>? &.>? &.>? &.>? &.>?
Minor 3m ?.6&>% ?.?7%7 %.?;&; ?.8??; ?.%?;) ?.6&>% ?.)??6 ?.%?;) ?.%?)? ?.?7%7
Tota& 3m &.%76?
n
Aembatan pipa ?.<)8;
Aembatan pipa
?.&8%;
um&a Sumber : Hasil Perhitungan
&&
).&7&6
Tabe& 4.11 Per&eta!an Per&en!apan Pipa 'an Peritunan 56 Minor A&ternati III
Seme
Per&en!apa
um&a
n B;1
n
A&at
!
) % ) & 7 %? % % %
?.&7 ?.%& ?.7 ?.)7 ?.&7 ?.)7 ?.&7 ?.&6 ?.%&
1;2 2;R
gate valve air valve bend >? bend 67 gate valve bend 67 gate valve blo* o++ air valve
V 3m9s &.6& &.6& &.6& &.6& &.6& &.6& &.6& &.6& &.6&
56
56
#eterana
Minor 3m ?.&&6% ?.?)7> ?.66<& ?.&?>& ?.);)7 %.?67< ?.?;6; ?.?;%; ?.?)7>
Tota& 3m ?.>%;)
n
Aembatan pipa %.6%>) ?.%<&)
um&a Sumber : Hasil Perhitungan
&;
Dari tabel perletakan perlengkapan diatas maka dapat dilihat: %. Segi ekonomis
&.7%<<
Aembatan
#$-6?
lternati+ ke-% memiliki panjang pipa paling pendek dibandingkan dengan altenati+ & dan ) dan alternati+ ke-% perlengkapan pipanya paling sedikit. Hal ini sangat membantu karena dapat mengurangi biaya dibandingkan dengan alternati+ & dan ). &. Segi teknis Salah satu keuntungan dari alternati+ ke-% yaitu memiliki nilai H5 minor yang terkecil. Sistem pengaliran dapat dilakukan dengan cara gravitasi *alaupun ada kontur yang sedikit naik.
'aka dilihat dari segi ekonomis dan teknis ) alternati+ di atas, dapat ditentukan jalur alternati+ ke-% yang terpilih sebagai jalur transmisi.
4.(.4 Peritunan 5G6 'an EG6
Perhitungan H45 dan "45 menggunakan persamaan "ernoulli yaitu: 2
P 1 V 1 + 2g g HGL=
P 1 V 2² + + Z + ∆ H 2g g
+ Z =
( )+ P 1 g
EGL= HGL +
Z
V ² 2g
H G S 5
Dimana: PBg
G !inggi tekan atau energi
#$-6%
$MB&g
G !inggi kecepatan atau energi kecepatan
N
G !inggi potensi
H
G Head 5oss
S
G Slope atau kemiringan pipa
5
G Panjang pipa
Setelah mengetahui rumus Pers. 2ernoulli di atas, maka dapat dilakukan perhitungan untuk menentukan H45 dan "45 terhadap alternati+ yang terpilih, yakni alternati+ %. 3ntuk lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel di ba*ah ini
Tabe& 4.12 Peritunan 5G6 'an EG6 A&ternati 1 5G6
EG6
Titi! 2
<3m"9s %.%67>
%3in/i &<
P9 ? %6.?)>
=3m ;??
7 292 ?
53m ?
3m ;??
3m ;??
%
%.&6><&
&<
) &6.<<>
87?
?.??)&
)7.>8
886.?6
886.?6
&
%.&6><& %.&6><&
&< &<
) ;8.7)6
8?? 7%?
?.??)& ?.??)&
)>.%7 )<.)7
8&6.<> 7<8.7)
8&6.<> 7<8.76
#$-6&
; Sumber : Hasil Perhitungan
Setelah dilakukan perhitungan H45 dan "45 pada alternati+ terpilih alternati+ %, maka jarak antara H45 dan "45 tidak jauh beda, hal ini dapat kita lihat dalam bentuk gra+ik 6.% pada lembar selanjutnya.
#$-6)
