...

DESAIN OPTIMASI JARINGAN PIPA TRANSMISI BENDUNG

by user

on
Category: Documents
449

views

Report

Comments

Transcript

DESAIN OPTIMASI JARINGAN PIPA TRANSMISI BENDUNG
DESAIN OPTIMASI JARINGAN PIPA TRANSMISI BENDUNG
CIPASAURAN - RUMAH POMPA CIDANAU PT. KRAKATAU
TIRTA INDUSTRI CILEGON, BANTEN
LAPORAN PRAKTIK LAPANGAN
Oleh:
NIBRAS NASYIRAH
F44090009
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
LAPORAN PRAKTIK LAPANGAN
DESAIN OPTIMASI JARINGAN PIPA TRANSMISI BENDUNG
CIPASAURAN - RUMAH POMPA CIDANAU PT. KRAKATAU
TIRTA INDUSTRI CILEGON, BANTEN
NIBRAS NASYIRAH
F44090009
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
DESAIN OPTIMASI JARINGAN PIPA TRANSMISI BENDUNG
CIPASAURAN - RUMAH POMPA CIDANAU PT. KRAKATAU
TIRTA INDUSTRI CILEGON, BANTEN
LAPORAN PRAKTIK LAPANGAN
NIBRAS NASYIRAH
F44090009
Disetujui Oleh :
Bogor, 5 Desember 2012
Pembimbing Akademik
Ir. Dedi Kusnadi Kalsim, M.Eng.,Dip.,HE
NIP.1 9490 416 197603 1 002
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur dipanjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan
hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan Praktik Lapangan yang berjudul
Desain Optimasi Jaringan Pipa Transmisi Bendung Cipasauran-Rumah Pompa Cidanau PT.
Krakatau Tirta Industri Cilegon, Banten.
Dalam kesempatan ini penulis juga menyampaikan ucapan terima kasih kepada pihak-pihak
yang telah membantu, yaitu kepada:
1. Ir. Dedi Kusnadi Kalsim, M.Eng.,Dip.HE sebagai dosen pembimbing akademik yang telah
memberikan bimbingan dan arahan dalam penyusunan laporan ini.
2. Dr. Ir. Roh Santoso Budi Waspodo, MT dan Dr. Satyanto K. Saptomo, STP, MSi selaku
satuan tugas Praktik Lapangan Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, IPB.
3. Muhamad Budi Saputra, ST, M.Eng selaku Kepala Divisi Air Baku PT. Krakatau Tirta
Industri yang telah memberikan bantuan dan bimbingan selama waktu pelaksanaan Praktik
Lapangan serta pada waktu penulisan laporan Praktik Lapangan.
4. Muhammad Nashir, ST selaku asisten pembimbing lapangan.
5. Seluruh karyawan PT. Krakatau Tirta Industri yang membantu dalam pelaksanaan Praktik
Lapangan.
6. Nina Tri Lestari, Yanuar Chandra Wijaya, dan Maulana Ibrahim Rau selaku kakak tingkat
yang telah memberikan bantuan dan pengalaman selama menjalani Praktik Lapangan.
Terima kasih untuk seluruh pihak yang telah membantu dan tidak dapat penulis sebutkan satu
per satu. Semoga tulisan ini bermanfaat dan memberikan kontribusi yang nyata terhadap
perkembangan ilmu pengetahuan.
Bogor, 5 Desember 2012
Penulis
Nibras Nasyirah
i
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR ................................................................................................................ i
DAFTAR ISI .............................................................................................................................. ii
DAFTAR TABEL ...................................................................................................................... iv
DAFTAR GAMBAR .................................................................................................................. v
DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................................................. vi
I.
PENDAHULUAN ............................................................................................................... 1
1.1 LATAR BELAKANG ....................................................................................................... 1
1.2 TUJUAN ........................................................................................................................... 2
1.3 TEMPAT DAN WAKTU PELAKSANAAN ..................................................................... 2
1.4 METODE PELAKSANAAN ............................................................................................. 2
1.5 ASPEK KAJIAN ............................................................................................................... 3
II.
TINJAUAN UMUM PERUSAHAAN ................................................................................ 4
2.1 SEJARAH DAN PERKEMBANGAN ............................................................................... 4
2.2 LOKASI DAN TATA LETAK .......................................................................................... 5
2.3 WILAYAH PASAR DAN CAKUPAN PELANGGAN ...................................................... 5
2.4 VISI DAN MISI PERUSAHAAN ..................................................................................... 5
2.5 BUDAYA PERUSAHAAN ............................................................................................... 5
2.6 STRUKTUR ORGANISASI DAN KETENAGAKERJAAN ............................................. 6
III. ANALISIS HIDROLOGI TERHADAP KETERSEDIAAN AIR BAKU ......................... 7
3.1 SIKLUS HIDROLOGI ...................................................................................................... 7
3.2 ANALISIS KETERSEDIAAN AIR BAKU ....................................................................... 9
3.2.1 Analisis Frekuensi ..................................................................................................... 9
3.2.2 Debit Aliran .............................................................................................................. 9
IV. KUALITAS DAN SISTEM PENGOLAHAN AIR BAKU ................................................ 11
4.1 AIR BERSIH .................................................................................................................... 11
4.2 PENENTUAN KUALITAS AIR BAKU ............................................................................ 11
4.3 PROSES PENGOLAHAN AIR BAKU ............................................................................. 13
V.
SISTEM TRANSMISI ....................................................................................................... 17
5.1 DASAR-DASAR ALIRAN FLUIDA ................................................................................ 17
ii
Halaman
5.2 KLASIFIKASI ALIRAN ................................................................................................... 18
5.2.1 Berdasarkan Keadaan Aliran (State Of Flow).............................................................. 18
5.2.2 Berdasarkan Tipe Aliran ........................................................................................... 19
5.3 HIDROLIKA PERPIPAAN ............................................................................................... 19
5.3.1 Kehilangan Tekanan ................................................................................................. 20
5.3.2 Kehilangan Tekanan Di Perlengkapan Pipa ............................................................... 22
5.4 KARAKTERISTIK PIPA TRANSMISI ............................................................................. 22
5.5 DASAR-DASAR SISTEM PEMOMPAAN ....................................................................... 23
5.5.1 Karakteristik Sistem Pemompaan .............................................................................. 23
5.5.2 Jenis-Jenis Pompa ..................................................................................................... 27
VI. PEMBAHASAN ................................................................................................................. 28
6.1 DESAIN OPTIMASI PIPA ............................................................................................... 28
6.2 DESAIN OPTIMASI POMPA ........................................................................................... 29
VII. PENUTUP ......................................................................................................................... 32
7.1 SIMPULAN ...................................................................................................................... 32
7.2 SARAN ............................................................................................................................ 32
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................................. 33
iii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Penyebaran air di dunia ................................................................................................... 7
Tabel 2. Koefisien Hazen William ................................................................................................ 20
Tabel 3. Nilai ԑ untuk koefisien Colebrook .................................................................................. 21
Tabel 4. Nilai C untuk koefisien Manning ..................................................................................... 22
Tabel 5. Kriteria pipa transmisi ..................................................................................................... 23
iv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Struktur organisasi PT. Krakatau Tirta Industri ............................................................ 6
Gambar 2. Lokasi bendung Cipasauran ......................................................................................... 8
Gambar 3. Fungsi ekosistem pada suatu DAS ............................................................................... 12
Gambar 4. Water Treatment Plant PT. KTI ................................................................................... 13
Gambar 5. Proses koagulasi di dalam chamber ............................................................................. 14
Gambar 6. Proses sedimentasi di dalam akselerator ....................................................................... 14
Gambar 7. Proses Filtrasi .............................................................................................................. 15
Gambar 8. Tower reservoir PT. KTI ............................................................................................. 16
Gambar 9. Saluran terbuka dan tertutup ........................................................................................ 17
Gambar 10. Garis kemiringan hidraulis dan energi ........................................................................ 17
Gambar 11. Eksperimen ilustrasi jenis aliran ................................................................................. 18
Gambar 12. Head statik ................................................................................................................ 24
Gambar 13. Head statik versus aliran ............................................................................................ 24
Gambar 14. Head gesekan/friksi versus aliran ............................................................................... 24
Gambar 15 a. Sistem dengan head statik tinggi ............................................................................. 25
Gambar 15 b. Sistem dengan head statik rendah ........................................................................... 25
Gambar 16. Kurva kinerja sebuah pompa ...................................................................................... 25
Gambar 17. Titik operasi pompa ................................................................................................... 26
Gambar 18. Jenis-jenis pompa ...................................................................................................... 27
Gambar 19. Lokasi jalur transmisi ................................................................................................ 28
Gambar 20. Rumah pompa Cidanau ............................................................................................. 29
Gambar 21. Kurva sistem pompa .................................................................................................. 30
Gambar 22. Kurva kinerja pompa ................................................................................................. 31
v
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Peta DAS Cipasauran ................................................................................................ 35
Lampiran 2. Proyeksi kebutuhan air baku dan rencana pemenuhan PT. KTI 2011-2012 ................. 36
Lampiran 3. Kurva pompa Johnston ............................................................................................. 37
Lampiran 4. Penentuan spesifikasi pompa Johnston ...................................................................... 38
Lampiran 5. Koefisien kehilangan tekanan minor .......................................................................... 39
Lampiran 6. Perhitungan total headloss berdasarkan kebutuhan air baku ........................................ 41
Lampiran 7. Perhitungan total headloss berdasarkan kecepatan aliran pipa diameter 500 mm ........ 43
Lampiran 8. Perhitungan total headloss berdasarkan kecepatan aliran pipa diameter 600 mm ........ 45
Lampiran 9. Perhitungan total headloss berdasarkan kecepatan aliran pipa diameter 700 mm ........ 47
Lampiran 10. Perhitungan total headloss berdasarkan kecepatan aliran pipa diameter 800 mm ...... 49
Lampiran 11. Perhitungan total headloss berdasarkan kecepatan aliran pipa diameter 900 mm ...... 51
Lampiran 12. Perhitungan total headloss berdasarkan kecepatan aliran pipa diameter 1000 mm...... 53
vi
I.
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Air merupakan salah satu sumber daya alam yang memiliki fungsi sangat penting bagi
kehidupan seluruh makhluk hidup, termasuk manusia. Tanpa air berbagai proses kehidupan tidak
dapat berlangsung, sehingga penyediaan air baku untuk kebutuhan domestik, irigasi, dan industri
menjadi perhatian dan prioritas utama. Dalam perkembangannya, air secara cepat menjadi sumber
daya yang semakin langka dan relatif tidak ada sumber penggantinya. Meskipun Indonesia
termasuk 10 negara kaya air, namun dalam pemanfaatannya terdapat permasalahan mendasar yang
masih terjadi, seperti adanya variasi musim dan ketimpangan spasial ketersediaan air.
Permasalahan mendasar yang lainnya adalah terbatasnya jumlah air yang dapat dieksplorasi dan
dikonsumsi, sedangkan kebutuhan akan air baku terus meningkat. Masalah kualitas air juga
semakin mempersempit alternatif sumber-sumber air yang dapat dimanfaatkan oleh masyarakat.
Oleh karena itu perlu adanya pengembangan dan pengolahan sumber daya air yang merupakan
dasar peradaban manusia.
Hal tersebut juga menjadi masalah bagi PT. Krakatau Tirta Industri dalam menjamin
ketersediaan air bagi kebutuhan ekspansi perluasan pabrik di kawasan industri KS Group. Sebagai
anak usaha dari KS Group, PT. KTI berusaha meningkatkan kapasitas air untuk memenuhi
pasokan penopang industri baja KS Group. Selama ini, air baku yang diolah berasal dari sungai
Cidanau yang bersumber dari danau alam Rawa Danau, yang dilengkapi dengan adanya reservoir
waduk Krenceng dengan kapasitas 3 juta m3. Ketersediaan air baku saat ini dirasa tidak cukup,
maka PT. KTI melakukan program strategis yang tepat. Beberapa program strategis yang
dikembangkan diantaranya peningkatan kapasitas Waduk Krenceng menjadi 4.5 juta m3,
optimalisasi Sungai Cidanau, serta pengembangan jaringan distribusi dan penggunaan kembali air
buangan pabrik KS.
Seiring dengan berjalannya waktu, keseluruhan program tersebut dirasa belum mampu
memenuhi kebutuhan. PT. KTI sebagai salah satu penyedia air bersih di kawasan Cilegon memiliki
kapasitas terpasang 2000 liter/detik, namun ketersediaan air baku dari Sungai Cidanau pada musim
kering hanya 1375 liter/detik, sehingga perlu dilaksanakan program baru yaitu berupa penambahan
lokasi pengambilan sumber air baku pada Sungai Cipasauran. Sungai Cipasauran dipilih sebagai
lokasi yang tepat mengingat kemampuan Sungai Cidanau yang menurun dalam memenuhi
kebutuhan pasokan air baku dalam beberapa tahun ke depan.
Lokasi Sungai Cipasauran yang tidak terlalu jauh dari rumah pompa menjadikan air baku dari
sungai Cipasauran dapat dipasok ke rumah pompa tersebut dan dipompakan kembali menuju
instalasi pengolahan air PT. KTI di Cilegon. Penyaluran air baku dilakukan dengan membangun
pipa sepanjang jalur transmisi yang dilengkapi dengan pengadaan pompa. Penentuan diameter
serta kapasitas dan jumah pompa dilakukan berdasarkan debit andalan sungai Cipasauran, sehingga
diperoleh hasil yang optimum.
1
1.2 TUJUAN
Secara umum tujuan Praktik Lapangan adalah:
1. Tujuan Instruksional
Meningkatkan pengetahuan, sikap, dan keterampilan mahasiswa melalui latihan kerja dan
aplikasi ilmu yang telah diperoleh sesuai dengan bidang keahliannya, serta meningkatkan
kemampuan mahasiswa dalam mengidentifikasi, merumuskan, dan memecahkan
permasalahan sesuai dengan keahliannya di lapangan secara sistematis dan interdisiplin.
2. Tujuan Institusional
Memperkenalkan dan mendekatkan IPB, khususnya Fakultas Teknologi Pertanian dengan
masyarakat dan mendapatkan masukan/pertimbangan bagi penyusunan kurikulum sebagai
upaya peningkatan kualitas pendidikan yang sesuai dengan kemajuan iptek dan kebutuhan
masyarakat sebagai pengguna.
Secara khusus tujuan Praktik Lapangan adalah:
a. Mempelajari mengenai desain optimasi pipa dan pompa dan di PT. Krakatau Tirta
Industri.
b. Menganalisis dan mengobservasi permasalahan di lapangan terutama dalam aspek
optimasi pipa dan pompa dengan ilmu yang telah dipelajari.
c. Memperoleh pengalaman bekerja sesuai dengan bidang profesi yang ditekuni oleh
mahasiswa yang bersangkutan dan menambah kemampuan beradaptasi dengan
lingkungan kerja pada suatu wilayah industri.
1.3 TEMPAT DAN WAKTU PELAKSANAAN
Kegiatan praktik lapangan dilaksanakan di PT. Krakatau Tirta Industri, Cilegon, Banten.
Praktik lapangan ini berlangsung dari 25 Juni 2012 sampai 12 Agustus 2012 atau selama 40 hari
kerja efektif.
1.4 METODE PELAKSANAAN
1.
2.
3.
4.
Metodologi pelaksanaan kegiatan praktik lapangan ini adalah sebagai berikut :
Orientasi
Orientasi bertujuan untuk mengenalkan staf-staf PT. Krakatau Tirta Industri sebagai pihak
yang membantu pelaksanaan praktik lapangan dengan pelaksana kegiatan Praktik Lapangan.
Wawancara dan Diskusi
Wawancara dilakukan sebagai upaya pengumpulan informasi dan data serta untuk
mengklarifikasi permasalahan yang terjadi di lapangan. Wawancara dilakukan dengan pihakpihak yang terkait langsung dan berdasarkan bimbingan dari pembimbing lapangan.
Praktik Langsung
Praktik langsung dilakukan untuk memperoleh pengalaman di dunia kerja dan mempelajari
kesesuaian antara teori yang disampaikan di dalam perkuliahan dengan praktik di lapangan.
Dalam melakukan praktik, mahasiswa diharapkan dapat aktif berperan serta dalam kegiatan
kerja harian di perusahaan.
Pengolahan data
Data yang sudah terkumpul diolah baik secara perhitungan manual maupun dengan
perhitungan menggunakan piranti lunak.
2
5.
Studi Pustaka
Studi pustaka dilakukan untuk memperoleh penjelasan atau pembuktian ilmiah.dalam
melakukan analisis terhadap berbagai macam permasalahan yang dihadapi di lapangan.
1.5 ASPEK KAJIAN
Aspek yang dikaji dalam kegiatan praktik lapangan ini antara lain :
1. Aspek Kajian Umum
Pengkajian aspek umum mencakup latar belakang dan sejarah perkembangan PT. Krakatau
Tirta Industri, Cilegon, Banten, lokasi dan tata letak perusahaan, struktur organisasi
perusahaan, ketenagakerjaan, sistem dan kapasitas produksi.
2. Aspek Kajian Khusus
Pengkajian aspek khusus mencakup desain optimasi pipa dan pompa sepanjang jalur
transmisi di PT. Krakatau Tirta Industri, Cilegon, Banten untuk memenuhi kebutuhan
pasokan air baku.
3
II.
TINJAUAN UMUM PERUSAHAAN
2.1 SEJARAH DAN PERKEMBANGAN
PT..Krakatau Steel didirikan tepat pada era pergerakan Budi Utomo, atas ijin dan prakarsa
presiden pertama RI. Dilakukan peletakan batu pertama pendirian Pabrik Baja Trikora yaitu pada
tanggal 26 Mei tahun 1962, yang kemudian menjadi cikal bakal berdirinya PT. Krakatau Steel.
Pabrik Baja Trikora merupakan industri yang dapat menjadikan bangsa Indonesia mandiri, dan
merupakan Pabrik baja terpadu dan terbesar di Asean yang dibangun di Indonesia. Melalui
Peraturan Pemerintah No 35/31 Agustus 1970, Pabrik Baja Trikora menjadi Pabrik Baja Modern
“PT. Krakatau Steel (Persero)”. Sejak saat itu silih berganti berbagai pabrik dibangun di area
kompleks PT. Krakatau Steel. Pada Tahun 1977, Presiden RI kedua, mula-mula meresmikan
Pabrik Besi Beton, Pelabuhan Cigading pada bulan Juli tahun 1997 (PT.KBS), disusul dengan
Pabrik Billet Baja (BSP), Wire Rod, Pipa Baja (KHI), Pembangkit Listrik (KDL) 400 MW dan
Pusat Penjernihan Air berkapasitas 800 Liter/detik, yang kini lebih dikenal dengan PT. Krakatau
Tirta Industri.
PT. Krakatau Tirta Industri yang didirikan pada tanggal 28 Februari 1996, merupakan anak
perusahaan yang sahamnya 99.99% dimiliki oleh PT. Krakatau Steel (Persero) dan 0.01% dimiliki
oleh PT. Krakatau Industrial Estate Cilegon (PT. KIEC). Perusahaan ini sebelumnya merupakan
unit penunjang kegiatan operasional PT. Krakatau Steel (Persero) dalam bidang penyediaan air
bersih yang mulai beroperasi sejak 1978. Hasil pengolahan air bersih sebagian besar
didistribusikan untuk kebutuhan air baku industri di wilayah Cilegon, Banten, dan sebagian untuk
kebutuhan penduduk Kota Cilegon. Air yang diolah berasal dari Sungai Cidanau, yang merupakan
saluran pelepas dari Rawa Danau, dengan debit antara 1.2 – 28.1 m3/detik. Air dipompakan
melalui pipa berdiameter 1.4 m sepanjang ±28 km untuk diolah menjadi air bersih di unit
pengolahan air. PT. KTI memiliki kapasitas terpasang unit pengolah air sebesar 2000 lt/dt dengan
kapasitas sebesar 56%.
PT. KTI merupakan salah satu perusahaan di Indonesia yang bergerak di bidang industri air
bersih, namun seiring meningkatnya kebutuhan pasar, maka PT. KTI juga memiliki beberapa
kegiatan lain. Berikut adalah beberapa kegiatan yang dilakukan oleh PT. KTI.
a. Menyediakan air baku untuk kebutuhan sendiri maupun pihak lain
b. Mendirikan dan mengoperasikan instalasi penjernihan air termasuk limbah
c. Menjalankan perdagangan barang yang berhubungan dengan kegiatan a dan b tersebut
d. Menjalankan usaha jasa konsultasi dan supervisi di bidang teknologi air bersih dan/atau air
limbah.
Luas wilayah pelayanan air bersih di Kota Cilegon dan sekitarnya mencapai 225 km2. Pada
tahun 2006 PT. Krakatau Tirta Industri melakukan kerjasama operasional (KSO) dengan PT.
Krakatau Daya Listrik (PT. KDL) membentuk PT. Krakatau Data Tirta (PT. KDT), dengan
kegiatan utama pada pengolahan air minum dalam kemasan. Pelanggan terbesar saat ini adaah PT.
Krakatau Steel Group serta industri-industri di kawasan Cigading, Ciwandan, Cilegon, dan Banten.
4
2.2 LOKASI DAN TATA LETAK
 Kantor Cilegon:
Pusat Penjernihan Air Krakatau Steel Group
Jl.Ir.Sutami Kenon sari Citangkil Krenceng Cilegon – banten 42442. Telp:(0254) 311206;
Faximile : (0254)310824.
 Kantor Jakarta:
Gedung Wisma Baja Krakatau Steel Lt.VIII-Jl.Gatot Subroto Kav 54 Jakarta Selatan.
Telp /faxs:(021) 5221249.
2.3 WILAYAH PASAR DAN CAKUPAN PELANGGAN
1. Wilayah pasar Indonesia.
 Industri : Kawasan industri, pelabuhan udara, pelabuhan laut, perhotelan, perkantoran,
niaga.
 Domestik : Perumahan dan apartemen.
2. Kelas Dunia :
 Standar bekerja kelas dunia.




Berkembang dan berkesinambungan.
Komitmen terhadap tujuan ekonomi, lingkungan dan sosial.
Keunggulan dalam efesiensi dan teknologi.
Berdaya saing.
2.4 VISI DAN MISI DAN PERUSAHAAN
a) Visi KTI
” World Class Water Supply Company”.
Dalam pelaksanaannya, PT Krakatau Tirta Industri berupaya untuk memberikan solusi
kebutuhan air bersih untuk industri dan domestik, mendapatkan air baku, menggunakan
teknologi pengolahan yang efektif dan efisien, menyediakan jasa, material dan peralatan
produksi, dan menjamin standar kualitas produk sesuai kebutuhan.
b) Misi
Menyediakan air dan solusinya bagi industri dan masyarakat dengan mengutamakan
keharmonisan lingkungan.
2.5 BUDAYA PERUSAHAAN
1. Akuntabilitas
Bekerja secara profesional, bertanggung jawab dan transparan serta mengikuti kaedah 5R.
2. Reformasi
Merubah cara kerja yang lebih efektif, efisien dan inovatif serta berkesinambungan dalam
rangka mencapai Visi dan Misi Perusahaan.
3. Integritas
Bekerja dengan mengutamakan kejujuran, disiplin dan dapat dipercaya serta
menghilangkan praktek KKN, tidak akan menerima uang dan pemberian dalam bentuk
apapun yang dapat menyebabkan penyimpangan.
5
2.6 STRUKTUR ORGANISASI DAN KETENAGAKERJAAN
Struktur organisasi dalam suatu perusahaan mempunyai peranan sangat penting yang
bertanggung jawab terhadap seluruh proses kegiatan didalam perusahaan agar berjalan sesuai
dengan rencana. Adapun Struktur Organisasi di PT. Krakatau Tirta Industri dapat dilihat pada
Gambar 1.
Gambar 1. Struktur Organisasi PT. Krakatau Tirta Industri
6
III.
ANALISIS HIDROLOGI TERHADAP
KETERSEDIAAN AIR BAKU
Hidrologi adalah ilmu yang berkaitan dengan air di bumi, baik mengenai terjadinya,
peredaran, penyebaran, sifat, dan hubungan dengan lingkungannya terutama dengan makhluk
hidup. Ilmu tersebut dapat dimanfaatkan untuk beberapa kegiatan, diantaranya untuk
memperkirakan besarnya banjir yang ditimbulkan oleh hujan deras sehingga dapat direncanakan
bangunan untuk mengendalikannya, untuk memperkirakan jumlah air yang dibutuhkan oleh suatu
jenis tanaman, dan untuk memperkirakan jumlah air yang tersedia di suatu sumber air sehingga
dapat dimanfaatkan guna berbagai keperluan (Triatmojo 2008).
3.1 SIKLUS HIDROLOGI
Siklus hidrologi merupakan proses kontinu dimana air bergerak dari bumi ke atmosfer dan
kemudian kembali lagi ke bumi. Air yang kembali ke bumi berupa titik-titik air yang jatuh sebagai
hujan ke permukaan laut dan daratan. Hujan yang jatuh sebagian tertahan oleh tumbuhan
(intersepsi) dan selebihnya sampai ke permukaan tanah. Selanjutnya sebagian air hujan yang
sampai ke permukaan tanah akan meresap ke dalam tanah (infiltrasi), dan sebagian lainnya
mengalir di atas permukaan tanah (surface runoff) mengisi cekungan tanah, danau, sungai, dan
akhirnya mengalir ke laut. Air yang meresap ke dalam tanah sebagian akan mengalir di dalam
tanah (perkolasi) mengisi tanah dan keluar sebagai mata air atau mengalir ke sungai. Pada akhirnya
aliran air di sungai tersebut akan mengalir sampai ke laut (Triatmojo 2008).
Jumlah air permukaan dan air atmosfer pada suatu waktu sebenarnya relatif kecil. Namun
karena proses pembentukannya terjadi secara terus menerus sesuai dengan siklus hidrologi, maka
jumlah yang terukur dalam kurun waktu satu tahun cukup besar. Gambaran secara global
penyebaran air di dunia dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Penyebaran air di dunia
Kategori
Persentase
Air asin
Laut
Danau
97.3
0.01
Air tawar
Air es (glacier)
Akifer
Kelembaban tanah
Atmosfer
Danau
Sungai
Total
Sumber: (Triatmojo 2008)
2.14
0.61
0.005
0.001
0.009
0.0001
100
Konsep siklus hidrologi dapat diperluas dengan memasukkan gerakan atau perjalanan
sedimen, unsur-unsur hara, dan biota yang terlarut dalam air. Menelaah konsep siklus hidrologi
secara luas, maka pengertian istilah siklus lalu dapat digunakan sebagai konsep kerja untuk analisis
dari berbagai permasalahan, misalnya dalam perencanaan dan evaluasi pengelolaan daerah aliran
sungai (DAS). Daerah aliran sungai (DAS) merupakan daerah yang dibatasi oleh punggung-
7
punggung gunung maupun pegunungan di mana air hujan yang jatuh pada daerah tersebut akan
mengalir menuju sungai utama pada suatu titik yang ditinjau.
Pengelolaan daerah aliran sungai (DAS) bagian hulu akan berpengaruh sampai pada hilir.
Oleh karenanya DAS bagian hulu merupakan bagian yang penting karena mempunyai fungsi
perlindungan terhadap seluruh bagian DAS, maka apabila terjadi pengelolan yang tidak benar
terhadap bagian hulu maka dampak yang ditimbulkan akan dirasakan pula pada bagian hilir.
Apabila fungsi suatu DAS telah terganggu, maka sistem hidrologisnya akan terganggu,
penangkapan curah hujan, resapan dan penyimpanan airnya menjadi sangat berkurang atau sistem
penyalurannya menjadi sangat boros. Kejadian itu akan menyebabkan melimpahnya air pada
musim penghujan dan sangat minimum pada musim kemarau, sehingga fluktuasi debit sungai
antara musim hujan dan musim kemarau berbeda tajam. Untuk itu perlu adanya analisis terhadap
ketersediaan air suatu daerah aliran sungai agar dapat mengetahui kemampuannya dalam
menyediakan air.
Dalam kawasan DAS Cidanau mengalir sungai dan anak sungai, yaitu Sungai Cisalak,
Sungai Cikalumpang, Sungai Cisumur, Sungai Cikarasak, Sungai Cibuntu, Sungai Cisaar, Sungai
Ciapus, Sungai Cisumur, Sungai Cilahum, Sungai Cisaat, Sungai Ciomas, Sungai Cibarugbug,
Sungai Cigalusun, dan Sungai Cirakah Gede. Secara umum sungai-sungai tersebut membentuk
pola aliran sub dendritik (mendaun). Hampir sebagian besar sungai-sungai tersebut bermuara ke
Rawa Danau dengan aliran debit yang bervariasi sepanjang tahun tergantung musim. Namun hanya
ada satu sungai yang mengalir dari Rawa Danau ke laut, yaitu Sungai Cidanau. Sungai Cidanau ini
kemudian menjadi sumber air utama untuk PT. KTI dalam memenuhi kebutuhan air bagi industri
dan masyarakat di wilayah Kota Cilegon. Untuk itu, seiring bertambahnya jumlah konsumen air
baku, maka PT. KTI melakukan penambahan lokasi pengambilan air pada Sungai Cipasauran.
Gambar 2. Lokasi bendung Cipasauran
8
3.2 ANALISIS KETERSEDIAAN AIR BAKU
Secara umum ketersediaan air akan tetap stabil karena adanya proses daur ulang secara alami.
Namun kenyataan menunjukan ketersediaan air tawar dibeberapa sungai dan danau menjadi
berkurang, baik secara kuantitas maupun kualitas. Hal tersebut dapat terjadi jika dalam
pemanfaatannya melebihi daya pulih.
3.2.1 Analisis Frekuensi
Salah satu masukan data yang diperlukan dalam menganalisis kuantitas air adalah curah hujan
rencana. Analisis frekuensi merupakan suatu metode yang digunakan untuk menentukan curah
hujan secara simulasi. Simulasi dilakukan dengan menggunakan bantuan HEC-HMS. HEC-HMS
merupakan piranti lunak yang dirancang untuk mensimulasi hubungan antara proses presipitasi dan
runoff yang ada di suatu DAS.
Curah hujan rencana adalah jumlah air yang jatuh di permukaan tanah selama periode tertentu
yang diukur dengan satuan tinggi (mm) di atas permukaan bila tidak terjadi evaporasi, aliran
permukaan, dan infiltrasi. Curah hujan rencana diperoleh dari analisis frekuensi dengan
menggunakan data curah hujan regional DAS Cipasauran. Analisis frekuensi ini dihitung dengan
menggunakan lima metode, yaitu Metode Normal, Log Normal, Gumbel, Pearson III, dan Log
Pearson III. Dari kelima metode tersebut kemudian akan dipilih metode terbaik berdasarkan
perhitungan persentase error dan nilai deviasi. Hasil dari kelima metode yang mempunyai deviasi
terkecil kemudian dijadikan masukan data pada HEC-HMS.
3.2.2 Debit Aliran
Debit aliran adalah laju larian air (dalam bentuk volume air) yang melewati suatu penampang
melintang sungai per satuan waktu. Debit aliran biasanya ditunjukkan dalam bentuk hidrograf
aliran, yaitu suatu perilaku debit sebagai respon adanya perubahan karakteristik biogeofisik yang
berlangsung dalam suatu DAS (oleh adanya kegiatan pengelolaan DAS) atau adanya perubahan
iklim lokal. Debit aliran rata-rata tahunan dapat memberikan gambaran potensi sumber daya air
yang dapat dimanfaatkankan dari suatu daerah aliran sungai (Asdak 2007).
Jumlah ketersediaan air dapat diketahui dari data debit yang dipengaruhi oleh presipitasi atau
curah hujan. Presipitasi adalah curahan atau jatuhnya air dari atmosfer ke permukaan bumi dan
laut dalam bentuk yang berbeda, yaitu curah hujan di daerah tropis dan curah hujan serta saju di
daerah beriklim sedang. Mengingat bahwa di daerah tropis presipitasi hanya ditemui dalam bentuk
curah hujan, maka presipitasi dalam konteks daerah tropis adalah sama dengan curah hujan.
Untuk mengetahui debit andalan dari suatu sungai, data curah hujan yang digunakan adalah
data curah hujan minimal 10 tahun. Debit andalan adalah besarnya debit yang tersedia untuk
memenuhi kebutuhan air dengan resiko kegagalan yang telah diperhitungkan. Dalam menentukan
besarnya debit andalan digunakan probabilitas Metode Weibull, dengan persamaan sebagai berikut.
Dimana:
P
= Peluang (%)
m = nomor urut data
n
= jumlah data
Data yang digunakan dalam metode probabilitas Weibull merupakan data debit minimum aliran
sungai Cipasauran setiap satu tahun yang diperoleh dari pengolahan data curah hujan 10 tahun
milik stasiun cuaca Ciomas dan Padarincang yang merupakan hasil pengukuran PT. KTI dengan
9
menggunakan metode FJ. Mock. Berdasarkan hasil perhitungan diperoleh nilai debit andalan
sebesar 600 liter/detik.
Selain itu masukan data yang juga diperlukan adalah debit banjir rencana. Debit banjir
rencana adalah debit banjir yang dipakai untuk dasar perencanaan pengendalian banjir, dan
dinyatakan menurut periode ulang tertentu. Debit banjir rencana diperoleh dengan menggunakan
bantuan piranti lunak HEC-HMS yang di bagi ke dalam 18 wilayah. Berdasarkan hasil analisis
tersebut diperoleh nilai debit banjir rencana rata-rata setiap wilayah sebesar 0.431 m3/detik.
Hasil perhitungan debit aliran kemudian digunakan untuk menentukan kualitas air dalam
bentuk konsentrasi kontaminan. Selain itu data debit yang diperoleh dari perhitungan curah hujan
selanjutnya menjadi informasi yang penting bagi pengelolaan sumber daya air. Dimana debit
puncak diperlukan untuk merancang bangunan pengendali banjir. Sementara data debit aliran kecil
diperlukan untuk perencanaan alokasi (pemanfaatan) air guna berbagai macam kebutuhan,
terutama pada musim kemarau panjang (Asdak 2007).
10
IV.
KUALITAS DAN SISTEM PENGOLAHAN AIR BAKU
4.1 AIR BERSIH
Air merupakan barang sosial yang bernilai ekonomis, seperti yang tercantum pada UndangUndang Nomor 7 Pasal 4 Tentang Sumber Daya Air, yaitu air mempunyai fungsi sosial,
lingkungan hidup, dan ekonomi yang diselenggarakan dan diwujudkan secara selaras. Fungsi
sosial yang dimaksud adalah negara menjamin hak setiap orang untuk mendapatkan air bagi
kebutuhan pokok minimal sehari-hari guna memenuhi kehidupannya yang sehat, bersih, dan
produktif, sedangkan air dikategorikan sebagai barang ekonomi karena air memenuhi kriteria
sebagaimana definisi ilmu ekonomi, yaitu ilmu yang mempelajari prilaku manusia dalam
hubungannya dengan pemenuhan kebutuhan dan sumber daya langka yang mempunyai berbagai
alternatif kegunaan. PT. KTI yang merupakan anak perusahaan PT. KS bertanggung jawab dalam
ketersediaan air baku kawasan industri tersebut. Pemenuhan kebutuhan air baku dilakukan melalui
program jasa lingkungan, yaitu melakukan pembayaran kepada petani daerah resapan air dalam
jumlah tertentu jika petani tersebut tidak menebang pohon, sehingga diperoleh harga jual air baku
yang sebanding dengan kualitas.
Air memiliki beberapa ciri dari segi fisik, kimia, dan biologi yang dapat mengukur tingkat
mutu dari air tersebut. Ciri-ciri fisik yang utama dari air adalah keseluruhan bahan padat,
kekeruhan, warna, rasa dan bau, serta suhu. Ciri-ciri kimiawi air dapat diketahui melalui pengujian
seperti tingkat keasaman, kandungan logam, anion-kation terlarut, alkalinitas, kesadahan, hantaran,
dan konsentrasi karbon dioksida. Sedangkan ciri-ciri biologi air merupakan keberadaan organisme
mikro dalam air tersebut. Organisme mikro yang terdapat di dalam air sekarang ini disebut
binatang, tumbuhan, dan protista. Organisme mikro yang paling dikenal adalah bakteri (Herdianto
2011).
Air murni adalah zat cair yang tidak mempunyai rasa, warna, dan bau, yang terdiri dari
hidrogen dan oksigen dengan rumus kimiawi H2O. Karena air merupakan suatu larutan yang
hampirhampir bersifat universal, maka zat-zat yang paling alamiah maupun buatan manusia hingga
tingkat tertentu terlarut di dalamnya. Dengan demikian, air di dalam mengandung zat-zat terlarut.
Di samping itu, akibat daur hidrologi, air juga mengandung berbagai zat lainnya, termasuk gas.
Zat-zat ini sering disebut pencemar yang terdapat dalam air (Herdianto 2011).
Secara kualitas, air bersih harus memenuhi persyaratan fisik, kimia, dan biologi. Standar
persyaratan kualitas air bersih perlu diterapkan dengan pertimbangan bahwa air bersih yang
memenuhi syarat kesehatan, sebagaimana yang telah ditetapkan Departemen Kesehatan RI yang
meliputi fisis, kimia, biologi, dan radioaktivitas, dapat mempertinggi derajat kesehatan dan
kesejahteraan rakyat. Dengan dasar pertimbangan tersebut, maka usaha pengolahan dan
pengelolaan terhadap air yang akan digunakan oleh manusia harus berpedoman pada standar
pemenuhan kualitas air bersih yang sudah ada (Herdianto 2011).
4.2 PENENTUAN KUALITAS AIR BAKU
Kualitas air pada beberapa sumber air baku seperti sungai sangat dipengaruhi oleh daerah
sekitarnya yang berfungsi sebagai daerah tangkapan air, sehingga penggunaan lahan yang
dilakukan pada daerah tersebut juga sangat berpengaruh terhadap kualitas air tersebut. Daerah
Aliran Sungai (DAS) mempunyai karakteristik yang spesifik serta berkaitan erat dengan unsur
utamanya seperti jenis tanah, tataguna lahan, topografi, kemiringan, dan panjang lereng.
Karakteristik biofisik DAS dalam merespon curah hujan yang jatuh di dalam wiayah DAS tersebut
11
dapat memberikan pengaruh terhadap besar kecilnya evapotranspirasi, infiltrasi, perkolasi, aliran
permukaan, kandungan airtanah, dan aliran sungai.
Dalam perencanaan pembangunan lokasi pengambilan air yang baru milik PT. KTI juga
dilakukan analisis karakteristik biofisik pada DAS Cipasauran. Analisis diawali dengan melakukan
deliniasi DAS Cipasauran dengan menggunakan piranti lunak MW SWAT. Hasil dari analisis ini
digunakan untuk mengetahui luas DAS, dan panjang sungai Cipasauran. Selanjutnya diperoleh
luasan DAS sebesar 43.3 Km2 dengan panjang sungai 13.3 Km.
Dalam sistem hidrologi, vegetasi memiliki peranan penting karena dapat merubah sifat fisika
dan kimia tanah dalam hubungannya dengan air, sehingga dapat mempengaruhi kondisi permukaan
tanah dan besar-kecilnya aliran air permukaan. Oleh karena itu perlu dilakukan analisis tutupan
lahan untuk mengetahui vegetasi yang berperan di sepanjang DAS. Analisis tutupan lahan
dilakukan dengan menggunakan piranti lunak Google Earth. Google Earth merupakan program
virtual yang memetakan bumi dari superimposisi gambar, yang dikumpulkan dari pemetaan satelit,
fotografi udara, dan globe GIS 3 dimensi. Data visual yang disajikan piranti lunak tersebut yang
kemudian akan memudahkan dalam penentuan jenis tutupan lahan. Dalam analisis ini jenis tutupan
lahan dibagi menjadi lahan pertanian, perumahan, hutan sekunder, semak belukar, dan jalan.
Berdasarkan hasil analisis diketahui bahwa sepanjang DAS Cipasauran didominasi oleh wilayah
hutan sekunder.
Hujan yang jatuh di suatu DAS akan mengalami interaksi dengan komponen ekosistem DAS
yang kemudian akan menghasilkan keluaran berupa debit, muatan sedimen, dan material lainnya
yang terbawa aliran sungai. Muatan sedimen dan material lain yang terbawa inilah yang juga
mempengaruhi kualitas dari aliran air sungai, sehingga untuk mengetahui pengaruh suatu
ekosistem DAS terhadap infiltrasi dan aliran permukaan, dilakukan suatu analisis dengan
menggunakan piranti lunak HEC-HMS. Analisis tersebut nantinya akan menghasilkan keluaran
berupa nilai debit banjir.
INPUT = Curah Hujan
Manusia
Vegetasi
Tanah
Sungai
IPTEK
OUTPUT = Debit dan Muatan Sedimen
Gambar 3. Fungsi ekosistem suatu DAS
Keluaran lain yang berupa kontaminan juga perlu dianalisis guna mengetahui kualitas dari
aliran sungai. Dengan menggunakan analisis Water Quality Volume akan diketahui besar
kontaminan yang terkandung. Berdasarkan standar Air Baku Golongan B Dinas Pengairan Jawa
Timur tahun 2005 dan Permenkes No. 416 tahun 1990 tentang syarat-syarat dan pengawasan
kualitas air, dapat diketahui bahwa besarnya kontaminan yang terdapat pada aliran sungai
Cipasauran termasuk aman, karena berada di bawah standar baku mutu.
12
4.3 PROSES PENGOLAHAN AIR
Sistem penyedia air bersih meliputi beberapa komponen, antara lain unit sumber baku, unit
pengolahan, unit produksi, unit transmisi, dan unit distribusi. Salah satu unit yang berperan penting
dalam menjaga kualitas air adalah unit pengolahan. Pengolahan air merupakan usaha-usaha teknis
yang dilakukan untuk mengubah sifat-sifat dan kandungan yang terdapat dalam air. Pengolahan air
baku menjadi air bersih yang siap konsumsi membutuhkan suatu alat yang dapat mengubah
kualitas air menjadi air yang layak dikonsumsi. Alat-alat pengolahan air tersebut tergabung dalam
sebuah unit yang dikenal dengan unit pengolahan air atau water treatment plant (WTP) (Herdianto
2011).
Sebagai perusahaan penyedia air bersih, PT. KTI juga memiliki unit pengolahan air atau
water treatment plant (WTP). Air yang diolah oleh PT. KTI merupakan air baku yang berasal dari
Sungai Cidanau, Sungai Krenceng dan Sungai Taman Baru. Sungai Cidanau memiliki debit
sebesar 1.2-28.1 m3/detik, sedangkan Sungai Krenceng dan Sungai Taman Baru memiliki debit
yang berkisar antara 0.3-2.5 m3/s. Aliran air dari ketiga sumber ini kemudian ditampung dalam
suatu penampungan sementara yaitu Waduk Krenceng yang memiliki kapasitas penyimpanan air
sebesar 2.5 juta m3.
Gambar 4. Water treatment plant PT. KTI
Air yang tertampung sementara di Waduk Krenceng kemudian dipompakan menuju WTP.
Secara umum terdapat lima proses pengolahan air di dalam WTP, yaitu koagulasi, flokulasi,
sedimentasi, filtrasi dan disinfeksi. Koagulasi adalah proses pembubuhan bahan koagulan seperti
Alum/Aluminiium Sulfat Al2(SO4)3 kedalam air agar kotoran dalam air yang berupa padatan
resuspensi misalnya zat warna organik, lumpur halus, dan bakteri dapat menggumpal dan cepat
mengendap. Proses koagulasi terjadi di dalam chamber dimana air baku dan bahan koagulan
diaduk secara cepat agar terjadi pencampuran secara merata sehingga terjadi konsentrasi yang
sama.
13
Gambar 5. Proses koagulasi di dalam chamber
Flokulasi adalah proses pembentukan flok sebagai akibat gabungan dari koloid-koloid dalam
air baku (air sungai) dengan koagulan. Pembentukan flok akan terjadi dengan baik jika
ditambahkan koagulan ke dalam air baku (air sungai), kemudian dilakukan pengadukan lambat.
Pengaturan kecepatan ini menjadi hal yang penting dalam flokulasi. Kecepatan yang terlalu tinggi
dapat menyebabkan flok pecah, dan sebaliknya kecepatan yang terlalu rendah dapat
mengakibatkan flok mengendap.
Setelah melewati proses destabilisasi partikel koloid melalui unit koagulasi dan unit flokulasi,
selanjutnya perjalanan air akan masuk ke dalam unit sedimentasi. Unit ini berfungsi untuk
mengendapkan partikel-partikel koloid yang sudah didestabilisasi oleh unit sebelumnya. Unit ini
menggunakan prinsip berat jenis. Berat jenis partikel koloid (biasanya berupa lumpur) akan lebih
besar daripada berat jenis air, sehingga di dalam bak sedimentasi akan terpisah antara air dan
lumpur. Proses sedimentasi yang terdapat di PT. KTI terjadi di dalam akselerator.
Gambar 6. Proses sedimentasi di dalam akselerator
Pada proses pengendapan tidak semua gumpalan kotoran dapat diendapkan semua. Butiran
gumpalan kotoran kotoran dengan ukuran yang besar dan berat akan mengendap, sedangkan yang
berukuran kecil dan ringan masih melayang-layang dalam air. Untuk mendapatkan air yang benar-
14
benar jernih harus dilakukan proses penyaringan. Penyaringan dilakukan dengan mengalirkan air
yang telah diendapkan kotorannya ke bak penyaring yang terdiri dari saringan pasir silika. Proses
ini disebut sebagai proses filtrasi.
Gambar 7. Proses Filtrasi
Proses terakhir adalah disinfeksi yaitu proses menghilangkan mikroorganisme atau bakteri
agar air yang dihasilkan memenuhi syarat bakteriologis. Pemberian desinfektan (gas khlor) pada
air hasil penyaringan bertujuan agar dapat mereduksi konsentrasi bakteri secara umum dan
menghilangkan bakteri pathogen (bakteri penyebeb penyakit). Beberapa metode desinfeksi
diantaranya penambahan zat kimia (khlorinasi), penggunaan materi fisik (panas dan cahaya), dan
penggunaan elektromegnetik, akustik, dan radiasi.
Air yang sudah melalui kelima proses pengolahan air tersebut, sebelum didistribusikan
terlebih dahulu masuk ke dalam reservoir. Reservoir berfungsi sebagai tempat penampungan
sementara air bersih sebelum didistribusikan melalui pipa distribusi milik PT. Krakatau Tirta
Industri. PT. KTI memiliki empat buah penampung air bersih yang terdiri dari tiga buah reservoir
yang terletak di dalam tanah dengan kapasitas setiap reservoir 6000 m3, dan satu buah tower
reservoir berkapasitas 1800 m3. Reservoir 1 digunakan untuk mendistribusikan air ke wilayah
industri milik PT. Krakatau Steel, reservoir 2 digunakan untuk mendistribusikan air ke PDAM
Cilegon, dan reservoir 3 yang sedang dalam tahap penyelesaian dalam rangka peningkatan
kapasitas, rencananya akan digunakan untuk mendistribusikan air ke wilayah baru proyek PT.
Krakatau Steel. Pendistribusian air dari ketiga reservoir tersebut disalurkan dengan menggunakan
pipa distribusi dengan sistem perpompaan. Sedangkan tower reservoir digunakan untuk
mendistribusikan air ke perumahan di wilayah Cilegon dan sekitarnya menggunakan pipa distribusi
dengan sistem gravitasi.
15
Gambar 8. Tower reservoir PT. KTI
16
V.
SISTEM TRANSMISI
Sistem transmisi adalah suatu sistem yang berfungsi untuk menyalurkan air bersih dari tempat
pengambilan (intake) sampai tempat pengolahan atau dari tempat pengolahan ke jaringan
distribusi. Selain itu dalam perencanaan pembangunan jalur transmisi tersebut, perlu diperhatikan
pula pergerakan fluida selama penyaluran. Metode transmisi dapat dikelompokkan menjadi:

Sistem gravitasi
Sistem ini digunakan apabila kondisi persediaan berada pada elevasi yang lebih tinggi
dibandingkan dengan unit distribusi.

Sistem pompa
Prinsip sistem ini adalah dengan memberikan energi pada aliran air, sehingga air dapat
mencapai unit distribusi yang memiliki elevasi lebih tinggi dibandingkan dengan sumber
persediaan.
5.1 DASAR-DASAR ALIRAN FLUIDA
Ditinjau dari mekanika aliran, terdapat dua macam aliran yaitu aliran saluran tertutup dan
aliran saluran terbuka. Dua macam aliran tersebut dalam banyak hal memiliki kesamaan, tetapi
berbeda pada satu ketentuan penting. Perbedaan tersebut teretak pada keberadaan permukaan
bebas, dimana aliran pada saluran terbuka harus memiliki permukaan bebas yang dipengaruhi oleh
tekanan udara bebas ( P Atmosfer), sedangkan aliran pada saluran tertutup tidak dipengaruhi oleh
tekanan udara secara langsung kecuali oleh tekanan hidrolik (y) karena air mengisi seluruh
penampang saluran (Nasution 2005).
Gambar 9. Saluran terbuka dan tertutup
Perbandingan bentuk kedua tipe aliran tersebut dapat dilihat pada gambar 10.
Gambar 10. Garis kemiringan hidraulis dan energi
17
Perbedaan bentuk kedua aliran tersebu Perbandingan rumus energi untuk kedua tipe aliran
tersebut adalah:

Aliran pada saluran tertutup

Aliran pada saluran terbuka
5.2 KLASIFIKASI ALIRAN
5.2.1 Berdasarkan Keadaan Aliran (State of Flow)
1. Berdasarkan Bilangan Reynold
Keterangan:
Re = bilangan Reynold
V = kecepatan aliran (m/det)
d = diameter karakteristik (m)
v = viskositas (kekentalan) kinematik (m2/det)
Tipe aliran berdasarkan gaya inersia gravitasi dan kekentalan yang dikenal sebagai
bilangan Reynolds (Re).
 Aliran laminer
Pada saluran tertutup Re< 2000
Pada saluran terbuka Re< 500
 Aliran peralihan (transisi)
Pada saluran tertutup 2000< Re< 4000
Pada saluran terbuka 500<Re< 1000
 Aliran turbulen
Pada saluran tertutup Re> 4000
Pada saluran terbuka Re> 1000
Gambar 11. Eksperimen ilustrasi jenis aliran
18
2. Berdasarkan Bilangan Froude
Keterangan:
F = bilangan Froude
V = kecepatan aliran (m/det)
g = percepatan gravitasi (g= 9,81 m/det2)
D = kedalaman hidrolik (
)
2
A = luas penampang basah (m )
T = lebar puncak (m)
Tipe aliran berdasarkan perbandingan gaya-gaya inersia dan gravitasi yang dikenal
sebagai Bilangan Froude.
 Aliran sub kritis
Aliran lambat, tenang, dan F< 1
 Aliran kritis
F=1
 Aliran super kritis
Aliran cepat, dan F> 1
5.2.2 Berdasarkan Tipe Aliran
 Aliran seragam (uniform flow)
Kedalaman aliran sama pada setiap penampang saluran
Besar dan arah kecepatan tetap terhadap jarak ∂Q/∂s=0
Aliran pada pipa dengan penampang sama ∂v/∂s=0
Variabel fluida lain juga tetap ∂h/∂z=0
 Aliran tak seragam (non uniform flow)
Kedalaman aliran tidak sama pada setiap penampang saluran
Aliran pada pipa dengan penampang tidak merata ∂Q/∂s≠0
Pengaruh pembendungan dan variabel fluida lain tidak tetap ∂v/∂s≠0
Hydraulic jump ∂h/∂z≠0
5.3 HIDROLIKA PERPIPAAN
Perilaku air secara fisik yang dipelajari dalam hidrolika meliputi hubungan antara debit air
yang mengalir dalam pipa dikaitkan dengan diameter pipa, sehingga dapat diketahui gejala-gejala
timbulnya tekanan, kehilangan energi, dan gaya lainnya yang timbul. Pada dasarnya dalam
menelaah aspek hidrolika dalam pipa selalu diasumsikan bahwa air adalah fluida yang mempunyai
sifat incompresible atau diasumsikan tidak mengalami perubahan volume apabila terjadi tekanan.
Selain itu fluida yang bergerak di dalam pipa juga dianggap mempunyai kecepatan yang konstan
dari waktu ke waktu apabila melalui suatu pipa dengan diameter yang sama (steady state), dan
dianggap mempunyai kecepatan yang konstan sepanjang apabila melalui suatu pipa dengan diameter
yang sama (Dharmasetiawan 2004).
Pada kenyataanya di lapangan kondisi yang dijelaskan tersebut tidak selalu tercapai.
Penyimpangan keadaan tersebut disebut keadaan transient. Efek yang timbul disebut sebagai water
hammer yang terefleksi dengan kejadian pengempisan pipa, pecahnya pipa, atau dalam keadaan
yang ringan adalah terdengarnya suara seperti ketukan palu di pipa besi.
19
5.3.1 Kehilangan Tekanan
Salah satu faktor yang penting dalam perhitungan hidrolis perpipaan adalah
perhitungan kehilangan tekanan. Terdapat beberapa rumusan yang dapat dipakai dalam
menghitung kehilangan tekanan, yaitu:
 Hazen William
 Darcy Weisbach
 De Chezy
1. Persamaan Hazen William
Persamaan Hazen William cocok untuk menghitung kehilangan tekanan untuk pipa
dengan diameter besar yaitu diatas 100 mm. Selain itu persamaan ini sering digunakan
karena mudah dipakai. Persamaan Hazen William secara empiris menyatakan bahwa
debit yang mengalir didalam pipa adalah sebanding dengan diameter pipa dan
kemiringan hidrolis (S) yang dinyatakan sebagai ratio antara kehilangan tekanan (h L)
terhadap panjang pipa (L) atau S= (h L/L).
Faktor C yang menggambarkan kondisi fisik dari pipa seperti kehalusan dinding
dalam pipa yang menggambarkan jenis dan umur pipa. Secara umum rumus Hazen
William adalah sebagai berikut:
Dimana:
Keterangan:
d = Diameter pipa dalam (m)
S = Kemiringan lahan
hL = Headloss mayor (m)
L = Panjang pipa (m)
C = Koefisien Hazen William (berbeda untuk berbagai jenis pipa, dapat dilihat pada
Tabel 2)
Tabel 2. Koefisien Hazen William
No.
Jenis (material) Pipa
1.
Asbes Cement
2.
Poly Vinil Chloride (PVC)
3.
High Density Poly Ethylene (HDPE)
4.
Medium Density Poly Ethylene (MDPE)
5.
Ductile Cast Iron Pipe (DCIP)
6.
Besi tuang, Cast Iron (CIP)
7.
Galvinized Iron Pipe (GIP)
8.
Steel Pipe (Pipa Baja)
Sumber : (Dharmasetiawan 2004)
Nilai C perencanaan
120
120-140
130
130
110
110
110
110
20
2. Persamaan Darcy Weisbach
Persamaan Darcy Weisbach diturunkan secara sistematis dan menyatakan bahwa
kehilangan tekanan sebanding dengan kecepatan kuadrat dari aliran air, panjang pipa
dan berbanding terbalik dengan diameter. Secara umum rumus Darcy Weisbach adalah
sebagai berikut.
=
)]
Keterangan:
hL= Headloss
f = Faktor gesekan
L = Panjang pipa
d = Diameter pipa
V = Kecepatan aliran
Re= Bilangan Reynold
ԑ = Ketidaksempurnaan permukaan (dapat dilihat pada Tabel.3)
Tabel 3. Nilai ԑ untuk koefisien Colebrook
Nilai dalam mm
No.
Lapisan Dalam Pipa
Nilai Ancar-ancar
Angka
1
Kuningan
0.0015
0.0015
2
Tembaga
0.0015
0.0015
3
Beton
0.3-3.0
1.2
4
Besi tuang-tanpa pelapisan
0.12-0.61
0.24
5
Besi tuang-pelapisan aspal
0.061-0.183
0.12
6
Besi tuang-pelapisan semen
0.0024
0.0024
7
Galvanized iron pipe
0.061-0.24
0.150
8
Pipa besi
0.030-0.024
0.061
9
Weldeed steel pipe
0.020-0.091
0.061
10
Riveted steel pipe
0.020-0.091
1.81
11
PVC
0.0015
0.0015
12
HDPE
0.007
0.007
Sumber: (Dharmasetiawan 2004)
3. Persamaan De Chezy
Persamaan ini umum dipakai di saluran terbuka, tetapi dapat pula dipakai di jaringan
perpipaan. Secara umum persamaan de Chezy adalah sebagai berikut.
Apabila
atau
Maka persamaan (19) menjadi
21
Keterangan:
V= Kecepatan (m/dt)
R= Radius hidrolils pipa
S= Slope hidrolis
C= koefisien Manning dimana C= R1/6/n
Tabel 4. Nilai C untuk koefisien Manning
No.
Lapisan dalam pipa
1.
Asbestos Cement Pipe
2.
Tembaga
3.
Pipa Beton
4.
Besi Tuang
5.
Galvanized Iron Pipa
6.
Pipa Besi
7.
Welded Steel Pipe
8.
Riveted Steel Pipe
9.
PVC
10.
HDPE
Sumber : (Dharmasetiawan 2004)
Angka
0.011
0.011
0.011
0.012
0.012
0.012
0.010
0.019
0.010
0.010
5.3.2 Kehilangan Tekanan Di Perlengkapan Pipa
1. Fitting-fitting pipa
 Penyempitan
 Belokan atau bend
 Percabangan atau tee
2. Valve (katup)
Kehilangan tekanan berbanding kuadrad dengan kecepatan aliran pipa, yang secara
matematika dinyatakan sebagai berikut.
Keterangan:
hm = Headloss minor (m)
n = Jumlah aksesoris
K = Koefisien Kehilangan tekanan minor
V = Kecepatan aliran (m/detik)
g = Gaya gravitasi (m2/detik)
Dalam jaringan perpipaan kehilangan tekanan ini jauh lebih kecil dibandingkan
dengan kehilangan akibat gesekan di dalam pipa, maka kehilangan tekanan ini disebut
sebagai kehilangan minor atau minor loses (Dharmasetiawan, 2004). Nilai koefisien
kehilangan tekanan minor dapat dilihat pada Lampiran 6.
5.4 KARAKTERISTIK PIPA TRANSMISI
Dalam perencanaan penambahan lokasi pengambilan air baku yang baru, PT. KTI
merencanakan pembangunan jalur transmisi baru yang membutuhkan pipa transmisi sepanjang 14
km untuk menyalurkan air dari Sungai Cipasauran menuju rumah pompa Cidanau. Adapun
karakteristik pipa transmisi adalah sebagai berikut.
22
1. Durabilitas dan kondisi air yang dihantarkan
2. Ketahanan terhadap erosi dan korosi
3. Harga pipa dan biaya pemasangan
4. Jenis sambungan yang diperlukan, kekuatannya dan kemudahan konstruksi
5. Kondisi lokal (mudah didapat, bahan lokal, dan biaya perawatan rendah)
Tabel 5. Kriteria pipa transmisi
No Uraian
1
Debit Perencanaan
2
3
Notasi
Q puncak
Kriteria
Kebutuhan air jam puncak
Q peak = F peak x Q rata-rata
1.15 – 3
Faktor jam puncak
F puncak
Kecepatan aliran air dalam pipa
a) Kecepatan minimum
V min
0.3 – 0.6 m/detik
b) Kecepatan maksimum
Pipa PVC atau ACP
V max
3.0 – 4.5 m/detik
Pipa baja atau DCIP
V max
6.0 m/detik
4
Tekanan air dalam pipa
a) Tekanan minimum
h min
(0.5 – 1.0) atm, pada titik
b) Tekanan maksimum
jangkauan pelayanan terjauh
Pipa PVC atau ACP
h max
6-8 atm
Pipa baja atauDCIP
h max
10 atm
Pipa PE 100
h max
12.4 Mpa
Pipa PE 80
h max
9.0 Mpa
Sumber: (Peraturan Menteri Pekerjaan Umum Nomor 18 Tahun 2007)
5.5 DASAR-DASAR SISTEM PEMOMPAAN
Pompa adalah alat untuk memberikan energi mekanis kepada cairan. Secara umum pompa
memiliki dua kegunaan, yaitu untuk memindahkan cairan dari satu tempat ke tempat lainnya
(misalnya air dari aquifer bawah tanah ke tangki penyimpan air), dan untuk mensirkulasikan cairan
sekitar sistem (misalnya air pendingin atau pelumas yang melewati mesin-mesin dan peralatan).
Adapun komponen utama sistem pemompaan adalah sebagai berikut.

Pompa

Mesin penggerak: motor listrik, mesin diesel atau sistim udara

Perpipaan, digunakan untuk membawa fluida



Kran, digunakan untuk mengendalikan aliran dalam sistim
Sambungan, pengendalian dan instrumentasi lainnya
Peralatan pengguna akhir, yang memiliki berbagai persyaratan
5.5.1 Karakteristik Sistem Pemompaan
1.
Tahanan sistem (Head)
Tekanan diperlukan untuk memompa cairan melewati sistim pada laju tertentu.
Tekanan ini harus cukup tinggi untuk mengatasi tahanan sistem, yang juga disebut
head. Head total merupakan jumlah dari head statik dan head gesekan atau friksi.
23
Gambar 12. Head statik
Gambar 13. Head statik versus aliran
a.
Head statik
Head statik merupakan perbedaan tinggi antara sumber dan tujuan dari
cairan yang dipompakan seperti terlihat pada Gambar 12. Head statik
merupakan aliran yang independen sepeti terlihat pada Gambar 13. Head statik
pada tekanan tertentu tergantung pada berat cairan dan dapat dihitung dengan
persamaan berikut.
Head statik terdiri dari:
 Head hisapan statis (hS) dihasilkan dari pengangkatan cairan relatif
terhadap garis pusat pompa. hS bernilai positif jika ketinggian cairan diatas
garis pusat pompa, dan negatif jika ketinggian cairan berada dibawah garis
pusat pompa atau disebut juga pengangkat hisapan
 Head pembuangan statis (hd) merupakan jarak vertikal antara garis pusat
pompa dan permukaan cairan dalam tangki tujuan.
b. Head gesekan atau friksi
Head gesekan atau friksi merupakan kehilangan yang diperlukan untuk
mengatasi tahanan sehingga dapat mengalir dalam pipa dan sambungansambungan. Head ini bergantung pada ukuran, kondisi dan jenis pipa, jumlah
dan jenis sambungan, debit aliran, dan sifat dari cairan. Head esekan atau friksi
juga sebanding dengan kuadrat debit aliran seperti terlihat pada Gambar 8.
Loop tertutup sistem sirkulasi hanya menampilkan head gesekan atau friksi
bukan head statik.
Gambar 14. Head gesekan/friksi versus aliran
24
Dalam hampir kebanyakan kasus, head total sistem merupakan gabungan antara
head statik dan head gesekan seperti terlihat pada Gambar 15a dan 15b.
Gambar 15a. Sistem dengan head
statik tinggi
Gambar 15b. Sistem dengan head
statik rendah
2. Kurva kinerja pompa
Head dan debit aliran menentukan kinerja sebuah pompa yang secara grafis
ditunjukkan dalam Gambar 16 sebagai kurva kinerja atau kurva karakteristik pompa.
Gambar memperlihatkan kurva pompa sentrifugal dimana head secara perlahan
turun dengan meningkatnya aliran. Dengan meningkatnya tahanan sistim, maka head
juga akan naik. Hal ini pada gilirannya akan menyebabkan debit aliran berkurang
dan akhirnya mencapai nol. Debit aliran nol hanya dapat diterima untuk jangka
pendek tanpa menyebabkan pompa terbakar.
Gambar 16. Kurva kinerja sebuah pompa
Kerja yang ditampilkan oleh sebuah pompa merupakan fungsi dari head total dan
berat cairan yang dipompa dalam jangka waktu yang diberikan. Power Hydraulics
(Ph) merupakan adalah daya cairan yang dikirimkan oleh pompa, dan dapat dihitung
sebagai berikut:
Keterangan:
Ph = Power (kW)
Q = Debit aliran (m3/jam)
= Massa jenis fluida (kg/m3)
H = Perbedaan Head
g = Percepatan gravitasi (m/detik2)
25
Sedangkan Power Shaft atau daya batang torak pompa (Ps) adalah daya yang
dikirimkan ke batang torak pompa.
Keterangan:
Ps = Shaft Power (kW)
η = pump efficiency (80%)
3.
Titik operasi pompa
Debit aliran pada head tertentu disebut titik tugas. Kurva kinerja pompa terbuat
dari banyak titik-titik tugas. Titik operasi pompa ditentukan oleh perpotongan kurva
sistem dengan kurva pompa sebagaimana ditunjukkan dalam Gambar 17.
Gambar 17. Titik operasi pompa
4. Kinerja hisapan pompa (NPSH)
Kavitasi atau penguapan adalah pembentukan gelembung dibagian dalam
pompa. Hal ini dapat terjadi manakala tekanan statik fluida setempat menjadi lebih
rendah dari tekanan uap cairan (pada suhu sebenarnya). Kemungkinan penyebabnya
adalah jika fluida semakin cepat dalam kran pengendali atau disekitar impeler
pompa.
Penguapan itu sendiri tidak menyebabkan kerusakan. Walau demikian, bila
kecepatan berkurang dan tekanan bertambah, uap akan menguap dan jatuh. Hal ini
memiliki tiga pengaruh yang tidak dikehendaki:
 Erosi permukaan baling-baling, terutama jika memompa cairan berbasis air.
 Meningkatnya kebisingan dan getaran, mengakibatkan umur sil dan bearing
menjadi lebih pendek.
 Menyumbat sebagian lintasan impeler, yang menurunkan kinerja pompa dan
dalam kasus yang ekstrim dapat menyebabkan kehilangan head total.
Head Hisapan Positif Netto Tersedia/Net Positive Suction Head Available
(NPSHA) menandakan jumlah hisapan pompa yang melebihi tekanan uap cairan,
dan merupakan karakteristik rancangan sistim. NPSH yang diperlukan (NPSHR)
adalah hisapan pompa yang diperlukan untuk menghindari kavitasi, dan merupakan
karakteristik rancangan pompa.
26
5.5.2 Jenis-Jenis Pompa
Pompa hadir dalam berbagai ukuran untuk penggunaan yang luas. Pompa-pompa
dapat digolongkan menurut prinsip operasi dasarnya seperti pompa dinamik atau pompa
pemindahan positif. Berikut adalah bagan yang menunjukan berbagai jenis pompa.
Gambar 18. Jenis-jenis pompa
1. Pompa perpindahan positif
Pompa perpindahan positif dikenal dengan caranya beroperasi, yaitu cairan
diambil dari salah satu ujung dan pada ujung lainnya dialirkan secara positif untuk
setiap putarannya. Pompa perpindahan positif digunakan secara luas untuk
pemompaan fluida selain air, biasanya fluida kental. Pompa jenis ini selanjutnya
digolongkan berdasarkan cara perpindahannya, yaitu sebagai berikut.
 Pompa Reciprocating, jika perpindahan dilakukan oleh maju mundurnya jarum
piston. Pompa reciprocating hanya digunakan untuk pemompaan cairan kental
dan sumur minyak.
 Pompa Rotary, jika perpindahan dilakukan oleh gaya putaran sebuah gir, cam
atau balingbaling dalam sebuah ruangan bersekat pada casing yang tetap. Pompa
rotary selanjutnya digolongkan diantaranya sebagai gir dalam, gir luar, lobe, dan
baling-baling dorong. Pompa tersebut digunakan untuk layanan khusus dengan
kondisi khusus yang ada di lokasi industri.
2. Pompa Dinamik
Pompa dinamik juga dikarakteristikkan oleh cara pompa beroperasi, yaitu
impeler yang berputar mengubah energi kinetik menjadi tekanan atau kecepatan
yang diperlukan untuk memompa fluida. Terdapat dua jenis pompa dinamik, yaitu
sebagai berikut.
Pompa sentrifugal, merupakan pompa yang sangat umum digunakan untuk
pemompaan air dalam berbagai penggunaan industri.
 Pompa dengan efek khusus merupakan pompa terutama digunakan untuk kondisi
khusus di lokasi industri.
27
VI.
PEMBAHASAN
6.1 DESAIN OPTIMASI PIPA
PT. Krakatau Tirta Industri sebagai perusaahan pemasok air di kawasan PT. Krakatau Steel,
akan bertanggung jawab dalam penyediaan air bersih sesuai dengan kapasitas air yang dibutuhkan.
Berdasarkan hasil analisis yang dilakukan oleh PT. KTI, dibutuhkan tambahan pasokan kurang
lebih 600 liter/detik, seperti yang dapat dilihat pada Lampiran 2. Dari angka kebutuhan tersebut,
maka diperlukan suatu sistem yang dapat mentransmisikan air dari sumber, yaitu Sungai
Cipasauran menuju lokasi pump station. PT. KTI memiliki rumah pompa atau pump station yang
berjarak 14 Km dari sumber (intake).
Gambar 19. Lokasi jalur transmisi
Salah satu fasilitas pendukung yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan tambahan
pasokan air adalah pipa transimisi. Dalam perencanaan pipa diletakan di tepi jalan dengan panjang
pipa 14 Km. Adapun pemilihan letak pipa mengikuti tepi jalan raya adalah untuk mendapatkan
beda elevasi yang tidak terlalu besar sehingga dapat mengurangi kehilangan tekanan yang terjadi
sepanjang penyaluran. Pipa yang digunakan adalah pipa bulat yang umumnya digunakan untuk air
bersih atau minum, sedangkan berdasarkan bentuk ujungnya pipa ujung flens cocok digunakan
karena terbuat dari baja dan memiliki diameter yang besar. Selain itu berdasarkan jenis
materialnya, dalam perencanaan digunakan pipa jenis baja dengan pertimbangan kuat tehadap
goncangan, ringan, mudah dalam pembuatan, tahan terhadap tekanan, dan tidak membutuhkan
penekanan dalam penyambungannya, karena sambungan yang dipakai menggunakan las.
Sepanjang jalur penyaluran dengan pipa transmisi, tekanan atau energi akan berkurang
karena adanya gesekan antara zat cair dengzn dinding pipa, yang disebut sebagai kehilangan
tekanan mayor. Sedangkan kehilangan yang terjadi akibat adanya belokan, pelebaran dan
penyempitan penampang, sambungan-sambungan, katup, dan aksesoris lainnya disebut sebagai
kehilangan tekanan minor. Perhitungan kehilangan tekanan akibat gesekan sepanjang pipa
(Headloss mayor) dilakukan dengan menggunakan rumus Darcy Weisbach. Dalam perhitungan,
masukan berupa faktor gesekan dan bilangan Reynold dihitung secara empiris. Adapun hasil
bilangan Reynold menunjukan bahwa tipe aliran adalah aliran turbulen karena Re>4000. Untuk
28
kecepatan aliran diperoleh dari asumsi besar diameter pipa dari 500 mm hingga 1000 mm.
Selanjutnya nilai kecepatan aliran akan menjadi salah satu penentu diameter yang sesuai dengan
kriteria pipa transmisi menurut Peraturan Menteri Pekerjaan Umum Nomor 18 Tahun 2007,
dimana untuk pipa baja atau DCIP kecepatan minimum dalam pipa yang diizinkan berkisar antara
0.3-0.6 meter/detik, dan kecepatan maksimum yang diizinkan sebesar 6 meter/detik.
Dalam perencanaan kehilangan tekanan minor lebih diakibatkan oleh adanya belokan yang
terdiri dari belokan 22.5o sebanyak 79 buah, belokan 30o sebanyak 9 buah, belokan 45o sebanyak
18 buah, dan belokan 90o sebanyak 21 buah. Nilai kekasaran pada setiap aksesoris pipa berbedabeda sesuai dengan jenis atau bentuk sambungannya. Kehilangan tekanan minor diperoleh dengan
menjumlahkan keempat kehilangan tekanan minor akibat masing-masing belokan. Hasil
perhitungan headloss mayor dan headloss minor dapat dilihat pada Lampiran 6.
6.2 DESAIN OPTIMASI POMPA
Pompa yang digunakan PT. Krakatau Tita Industri dalam penyaluran air termasuk dalam jenis
pompa dinamik yaitu pompa sentrifugal. Saat ini rumah pompa Cidanau memiliki fasilitas empat
buah pompa air baku jenis centrifugal horizontal dengan tiga buah pompa yang mampu bekerja
secara paralel dan satu buah pompa cadangan kapasitas 1000-3500 m3/jam dengan daya listrik 4201000 Kw.
Gambar 20. Rumah pompa Cidanau
Dalam upaya penambahan lokasi pengambilan air, PT. KTI juga melakukan optimasi sistem
pemompaan. Untuk menghasilkan keluaran berupa debit air sebesar 600 liter/detik, pada dasarnya
debit pengambilan harus ditetapkan lebih besar daripada debit yang diperlukan secara
berkesinambungan, yaitu sebesar 120% kebutuhan maksimum air. Sehingga diperlukan minimal
debit masukan ke dalam pompa sebesar 720 liter/detik. Setelah mengetahui besar debit masukan ke
dalam pompa, maka selanjutnya dapat ditentukan spesifikasi dari pompa yang digunakan. Pompa
yang digunakan dalam perencanaan adalah pompa Johnston dengan efisiensi minimum pompa
adalah sebesar 70% dan debit maksimum yang dapat bekerja adalah sebesar 300 liter/detik. Debit
maksimum untuk setiap pompa berbeda-beda, karena dipengaruhi oleh diameter impeller yang
digunakkan dan efisiensi pompa yang dihasilkan.
29
Berdasarkan kurva pompa Johnston, dengan menggunakan diameter impeller 335 mm,
diperoleh nilai debit maksimum pompa yang dapat bekerja sebesar 302 liter/detik dengan head
atau tahanan sistem yang dimiliki pompa sebesar 37.4 meter, seperti yang terdapat pada Lampiran
4 dan Lampiran 5. Adanya perbedaan antara debit yang dibutuhkan dengan kapasitas pompa,
menyebabkan jumlah pompa yang digunakan harus diperbanyak hingga mencukupi kapasitas debit
yang dibutuhkan. Penambahan jumlah pompa ditentukan hingga empat buah pompa, dimana satu
pompa berfungsi sebagai pompa cadangan.
Selain itu juga dilakukan perhitungan terhadap energi efektif pompa. Perhitungan energi
efektif dilakukan dengan dua cara, yaitu Hydraulic power dan Shaft power. Hydraulic power
merupakan daya cairan yang dikirimkan oleh pompa dan dipengaruhi oleh massa jenis pada suhu
20o , debit aliran, serta perbedaan head. Shaft power atau daya batang torak pompa dipengaruhi
oleh efisiensi pompa sebesar 80%.
Pompa memiliki kriteria berupa tahanan sistem atau head untuk dapat memompakan cairan
melewati sistim pada laju tertentu. Head pada pompa terdiri dari head statik dan head gesekan atau
friksi. Head statik diperoleh dari beda elevasi antara lokasi sumber dengan titik tertinggi di
sepanjang jalur transmisi. Beda elevasi tersebut diketahui dengan menggunakan bantuan piranti
lunak Google Earth. Dari data visual yang disajikan oleh piranti lunak tersebut, diketahui bahwa
lokasi intake berada pada 28 mdpl, sedangkan titik tertinggi berada pada 47 mdpl, sehingga
diperoleh nilai head statik sebesar 19 meter. Sedangkan untuk suction head atau daya suatu pompa
untuk menghisap air pada kedalaman tertentu yang di hitung dari jarak mesin pompa ke permukaan
air yang dihisap diasumsikan 3 meter. Dalam teori daya hisap maximum pompa adalah 1 atm atau
setara dengan 10.4 meter, tetapi pada kenyataanya hanya sedikit pompa yang dapat menghisap
pada kondisi maksimum, sehingga sebagian besar pompa diletakkan kurang dari 9 meter dari
permukaan air.
80
70
Total head (m)
60
50
40
30
20
10
0
0
200
400
600
Debit (liter/detik)
800
1000
1200
D=500 mm
D=600 mm
D=700 mm
D=800 mm
D=900 mm
D=1000 mm
Gambar 21. Kurva sistem pompa
30
400
360
D=500 mm
D=700 mm
D=900 mm
320
D=600 mm
D=800 mm
D=1000 mm
Total head (m)
280
240
200
160
120
80
40
0
0
200
400
600
800
Debit (liter/detik)
1000
1200
Gambar 22. Kurva kinerja pompa
Total head dari sebuah pompa diperoleh dari penjumlahan head gesekan berupa headloss
mayor dan headloss minor dengan head statik. Kurva sistem pompa menunjukkan bahwa
peningkatan debit berbanding lurus dengan total head, karena semakin besar debit aliran, maka
tahanan sistem atau total head sebuah pompa akan semakin tinggi pula. Namun tidak sama hal nya
dengan total head per meter kubik, seperti yang terdapat pada Gambar 22. Kurva kinerja pompa
menunjukkan hubungan antara debit dengan total head per meter kubik untuk masing-masing
ukuran diameter pipa. Setiap diameter pipa memiliki titik optimum yang menunjukkan debit
optimum yang dapat dihasilkan. Pada kurva tersebut dapat diketahui bahwa pipa berdiameter 800
mm memiliki nilai debit optimum yang mendekati angka kebutuhan tambahan pasokan air sebesar
600 liter/detik.
31
VII. PENUTUP
7.1 SIMPULAN
PT. Krakatau Tirta Industri sebagai perusaahan pemasok air di kawasan PT. Krakatau Steel,
akan bertanggung jawab dalam penyediaan air bersih sesuai dengan kapasitas air yang dibutuhkan.
Untuk itu dalam memenuhi kebutuhan konsumen, PT. KTI terus melakukan inovasi. Salah satu
inovasi yang sedang direncanakan adalah penambahan lokasi pengambilan air baku yang berada di
Sungai Cipasauran
Dalam perencanaan penambahn lokasi diperlukan analisis untuk mengetahui jumlah
ketersedian air dan kualitas air yang ada di Sungai Cipasauran. Berdasarkan hasil perhitungan
jumlah ketersediaan air pada lokasi mencukupi jumlah kebutuhan pasokan air sebesar 600
liter/detik. Selain itu hasil dari analisis kualitas air juga menunjukkan bahwa jika dibandingkan
dengan standar Air Baku Golongan B Dinas Pengairan Jawa Timur tahun 2005 dan Permenkes No.
416 tahun 1990 mengenai syarat-syarat dan pengawasan kualitas air, besarnya kontaminan yang
terdapat pada aliran sungai Cipasauran termasuk aman, karena berada di bawah standar baku mutu.
Setelah kuantitas dan kualitas air sudah memenuhi kebutuhan dan standar baku mutu, maka
diperlukan suatu sistem transmisi yang dapat menyalurkan air dari lokasi pengambilan (intake)
menuju rumah pompa (pump station). Berdasarkan hasil perhitungan diperoleh bahwa pompa yang
mampu mengalirkan air tersebut adalah jenis pompa Johnston dengan impeller berdiameter 335
mm dan tahanan sistem (head) sebesar 37.4 meter. Fasilitas pendukung lainnya adalah pipa
transmisi jenis pipa baja dengan panjang 14 Km. Pemilihan diameter pipa dilakukan berdasarkan
nilai debit optimum yang dapat dihasilkan dan kehilangan tekanan (headloss) yang terjadi selama
penyaluran. Kehilangan tekanan (headloss) terjadi akibat adanya gesekan (headloss mayor),
aksesoris pipa (headloss minor), dan perbedaan elevasi (head statik). Berdasarkan hasil
perhitungan, diketahui bahwa pipa berdiameter 800 mm yang memenuhi kriteria pemilihan pipa.
7.2 SARAN
Perhitungan optimalisasi pipa diperlukan dalam perencanaan penambahan lokasi
pengambilan air baku. Hal ini menjadi penting agar mencapai efisiensi dalam pemakaian pipa.
Selain itu pemilihan jenis pipa yang sesuai dengan kriteria pipa transmisi serta perawatan dapat
meminimalisasi kerugian yang terjadi akibat kerusakan seperti kebocoran.
Selain itu optimalisasi juga perlu dilakukan pada fasilitas pendukung lain seperti pompa.
Pemilihan pompa dengan spesifikasi yang sesuai degan kebutuhan perlu dilakukan untuk
mengurangi kelebihan daya atau pun debit yang tidak terpakai.
32
DAFTAR PUSTAKA
Asdak, Chay. 2007. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Gadjah mada University
Press: Yogyakarta
Departemen Pekerjaan Umum. 2007. Peraturan Menteri Pekerjaan Umum No: 18/PRT/M/2007.
Pedoman Penyusunan Perencanaan Teknis Pengembangan Sistem Penyediaan Air Minum.
Departemen Pekerjaan Umum, Jakarta
Dharmasetiawan, Martin. 2004. Sistem Perpipaan Distribusi Air Minum. Ekamitra Engineering:
Jakarta
Herdianto. Erri Dwi. 2011. Analisis Finansial Pengoperasian Unit Pengolahan Air Bersih (Water
Treatment Plant) Kampus IPB Dramaga Bogor [skripsi]. Fakultas Teknologi Pertanian.
Institut Pertanian Bogor: Bogor
Triatmodjo, Bambang. 2008. Hidrologi Terapan. Beta Offset Yogyakarta: Yogyakarta
33
LAMPIRAN
34
Lampiran 1. Peta DAS Cipasauran
35
Lampiran 2. Proyeksi kebutuhan air baku dan rencana pemenuhan PT. KTI 2011-2012
36
Lampiran 3. Kurva pompa Johnston
37
Lampiran 4. Penentuan spesifikasi pompa Johnston
Debit maks pompa
Head Pompa
Efisiensi NPSH
Discharge Head
(impeller 335 mm)
(impeller 335 mm)
l/det
%
m
m
335
302
71
37.4
34.4
Diameter impeller
Power
mm
KW
Debit yang
dibutuhkan
l/det
600
Debit minimum
NPSH
l/det
m
720
61.5
Pembulatan
Jumlah
jumlah pompa pompa+cadangan
Buah
buah
Buah
2.38410596
3
4
Jumlah pompa
3
38
Lampiran 5. Koefisien kehilangan tekanan minor
No. Perlengkapan Pipa
KL
No.
1.
Ujung Pipa Masuk
Bentuk Lonceng
Ujung Bulat
Ujjung Tajam
Kerucut
2.
9.
0,03-0,05
0,120,250
0,5
0,78
Konstraksi Tajam
D2/D1=0,80
D2/D1=0,50
D2/D1=0,20
Konstraksi Kerucut
11.
0,05
0,07
0,08
4.
D2/D1=0,80
D2/D1=0,50
D2/D1=0,2
Pembesaran Tajam
D2/D1=0,80
D2/D1=0,50
D2/D1=0,2
0,16
0,57
0,92
0,05
0,10
0,20
0,35
0,80
Tee
Tee-y
Tajam
12.
0,16-0,18
0,19-0,25
0,35-0,40
Bend
θ = 15o
θ = 30o
θ = 45o
θ = 60o
θ = 90o
0,18
0,37
0,49
KL
Radius Bend 90o
Radius/D =4
Radius/D =2
Radius/D =1
10.
3.
Perlengkapan Pipa
0,35
0,80
Cross
Mulus
Tajam
0,50
0,75
39
5.
Pembesaran-kerucut
D2/D1=0,80
D2/D1=0,50
D2/D1=0,2
6.
7.
8.
13.
0,03
0,08
0,13
Gate-Valve terbuka
Tee-y
Tajam
14.
2/3 terbuka
½ terbuka
¼ terbuka
1,10
4,80
27
Globe Valveterbuka
Angle Valveterbuka
10
4,30
45o
15.
0,50
0,50
Check valve
Konensial
Mulus (Clearway)
Bola
4,0
1,5
4,5
Butterfly Valveterbuka
Foot Valve-hinged
Foot Valve-topet
1,2
2,25
12,5
Sumber: (Dharmasetiawan 2004)
40
Lampiran 6. Perhitungan total headloss berdasarkan kebutuhan air baku
Q
L
D
A
2
m
0.1963
0.2826
0.3847
0.5024
0.6359
0.785
ԑ
V
m/det
3.6688
2.5478
1.8718
1.4331
1.1323
0.9172
ρ (suhu 20")
3
mm
Re
Friction Factor
2
(l/det)
m
720 14000
mm
500
600
700
800
900
1000
Head loss minor
(E 22.5)
Head loss minor
(E 30)
Head loss minor
(E 45)
Head loss minor
(E 90)
Total head loss minor
M
11.52532426
5.558123196
3.000136469
1.758624917
1.097900878
0.720332766
m
0.659804836
0.318192919
0.171752613
0.100678228
0.062852922
0.041237802
m
5.278438691
2.54554335
1.3740209
0.805425826
0.502823378
0.329902418
m
23.09316927
11.13675216
6.011341439
3.523737987
2.199852278
1.44332308
m
40.55673706
19.55861162
10.55725142
6.188466958
3.863429456
2.534796066
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
kg/m
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
v (suhu 20")
m /detik
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.83E+06
1.52E+06
1.31E+06
1.14E+06
1.02E+06
9.14E+05
Head loss mayor
Empiris
0.017489212
0.016813915
0.016283808
0.015854874
0.015500195
0.015202189
Static Head Topografi
m
19
19
19
19
19
19
m
335.95023
129.79779
58.15947756
29.04474525
15.75721004
9.125587526
Total head
m
395.5069671
168.3564016
87.71672898
54.23321221
38.62063949
30.66038359
41
Lanjutan Lampiran 6. Perhitungan total headloss berdasarkan kebutuhan air baku
Jumlah Pompa
Power pompa 1 stage
Power pompa 2 stage
Power sistem
Buah
KW
KW
KW
4
61.5
124.2424242
496.969697
Energi Efektif
Power Hydraulics
Shaft Power
(KW)
(KW)
2788.536263
3485.670329
1187.002936
1483.75367
618.4499896
773.0624869
382.3732362
477.9665452
272.2962241
340.3702801
216.1721502
270.2151878
42
Lampiran 7. Perhitungan total headloss berdasarkan kecepatan aliran pipa diameter 500 mm
L
m
14000
D
A
2
mm
m
500 0.19625
V
m/det
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
1.1
1.2
1.3
1.4
Q
l/det
58.875
78.5
98.125
117.75
137.375
157
176.625
196.25
215.875
235.5
255.125
274.75
ԑ
mm
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
ρ (suhu 20")
3
kg/m
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
v (suhu 20")
Re
2
m /detik
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
2.09E+05
2.79E+05
3.49E+05
4.19E+05
4.89E+05
5.58E+05
6.28E+05
6.98E+05
7.68E+05
8.37E+05
9.07E+05
9.77E+05
Friction Factor
Empiris
0.019369683
0.018968535
0.018709804
0.018528068
0.018392929
0.018288247
0.018204617
0.018136175
0.018079065
0.018030646
0.017989044
0.017952891
Head loss mayor
m
2.487849226
4.33124551
6.675261513
9.519007219
12.8619259
16.70363802
21.04386877
25.88241017
31.21909934
37.05380525
43.38642022
50.21685413
43
Lanjutan Lampiran 8. Perhitungan total headloss berdasarkan kecepatan aliran untuk pipa diameter 500 mm
Head loss minor
E 22.5
m
0.077063725
0.137002179
0.214065904
0.308254902
0.419569172
0.548008715
0.693573529
0.856263617
1.036078976
1.233019608
1.447085512
1.678276688
Head loss minor
E 30
m
0.004411765
0.007843137
0.012254902
0.017647059
0.024019608
0.031372549
0.039705882
0.049019608
0.059313725
0.070588235
0.082843137
0.096078431
Head loss minor
E 45
m
0.035294118
0.062745098
0.098039216
0.141176471
0.192156863
0.250980392
0.317647059
0.392156863
0.474509804
0.564705882
0.662745098
0.768627451
Head loss minor
E 90
m
0.154411765
0.274509804
0.428921569
0.617647059
0.840686275
1.098039216
1.389705882
1.715686275
2.075980392
2.470588235
2.899509804
3.362745098
Head loss minor
m
0.271181373
0.482100218
0.75328159
1.08472549
1.476431917
1.928400871
2.440632353
3.013126362
3.645882898
4.338901961
5.092183551
5.905727669
Static head
Total head
m
m
21.7590306
23.81334573
26.4285431
29.60373271
33.33835782
37.63203889
42.48450113
47.89553653
53.86498223
60.39270721
67.47860378
75.1225818
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
44
Lampiran 9. Perhitungan total headloss berdasarkan kecepatan aliran pipa diameter 600 mm
L
m
14000
D
mm
600
A
2
m
0.2826
V
m/det
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
1.1
1.2
1.3
1.4
Q
l/det
84.78
113.04
141.3
169.56
197.82
226.08
254.34
282.6
310.86
339.12
367.38
395.64
ԑ
mm
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
ρ (suhu 20")
3
kg/m
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
v (suhu 20")
Re
2
m /detik
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
2.09E+05
2.79E+05
3.49E+05
4.19E+05
4.89E+05
5.58E+05
6.28E+05
6.98E+05
7.68E+05
8.37E+05
9.07E+05
9.77E+05
Friction Factor
Head loss mayor
Empiris
0.018856537
0.018424082
0.018143365
0.017945254
0.017797406
0.017682548
0.017590573
0.017515154
0.017452118
0.017398598
0.017352556
0.017312502
m
2.0182838
3.505771578
5.394306611
7.682983563
10.37123735
13.45868415
16.94504722
20.830118
25.11373381
29.79576431
34.8761027
40.35465993
45
Lanjutan Lampiran 9. Perhitungan total headloss berdasarkan kecepatan aliran pipa diameter 600 mm
Head loss minor
E 22.5
m
0.077063725
0.137002179
0.214065904
0.308254902
0.419569172
0.548008715
0.693573529
0.856263617
1.036078976
1.233019608
1.447085512
1.678276688
Head loss minor
E 30
m
0.004411765
0.007843137
0.012254902
0.017647059
0.024019608
0.031372549
0.039705882
0.049019608
0.059313725
0.070588235
0.082843137
0.096078431
Head loss minor
E 45
m
0.035294118
0.062745098
0.098039216
0.141176471
0.192156863
0.250980392
0.317647059
0.392156863
0.474509804
0.564705882
0.662745098
0.768627451
Head loss minor
E 90
m
0.154411765
0.274509804
0.428921569
0.617647059
0.840686275
1.098039216
1.389705882
1.715686275
2.075980392
2.470588235
2.899509804
3.362745098
Head loss
minor
m
0.271181373
0.482100218
0.75328159
1.08472549
1.476431917
1.928400871
2.440632353
3.013126362
3.645882898
4.338901961
5.092183551
5.905727669
Static head
m
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
Total head
m
21.28946517
22.9878718
25.1475882
27.76770905
30.84766927
34.38708502
38.38567958
42.84324436
47.75961671
53.13466627
58.96828625
65.2603876
46
Lampiran 10. Perhitungan total headloss berdasarkan kecepatan aliran pipa diameter 700 mm
L
m
14000
D
A
2
mm
m
700 0.38465
V
m/det
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
1.1
1.2
1.3
1.4
Q
l/det
115.395
153.86
192.325
230.79
269.255
307.72
346.185
384.65
423.115
461.58
500.045
538.51
ԑ
mm
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
ρ (suhu 20")
3
kg/m
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
v (suhu 20")
Re
2
m /detik
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
2.09E+05
2.79E+05
3.49E+05
4.19E+05
4.89E+05
5.58E+05
6.28E+05
6.98E+05
7.68E+05
8.37E+05
9.07E+05
9.77E+05
Friction Factor
Head loss mayor
Empiris
0.018465631
0.018006409
0.017706606
0.017494121
0.017335017
0.017211084
0.017111624
0.017029917
0.016961519
0.016903368
0.016853283
0.016809667
m
1.694094613
2.936825099
4.512386893
6.419860816
8.658672907
11.22843392
14.12886391
17.35975247
20.920936
24.81228379
29.03368906
33.58506298
47
Lanjutan Lampiran 10. Perhitungan total headloss berdasarkan kecepatan aliran pipa diameter 700 mm
Head loss minor
E 22.5
m
0.077063725
0.137002179
0.214065904
0.308254902
0.419569172
0.548008715
0.693573529
0.856263617
1.036078976
1.233019608
1.447085512
1.678276688
Head loss minor
E 30
m
0.004411765
0.007843137
0.012254902
0.017647059
0.024019608
0.031372549
0.039705882
0.049019608
0.059313725
0.070588235
0.082843137
0.096078431
Head loss minor
E 45
m
0.035294118
0.062745098
0.098039216
0.141176471
0.192156863
0.250980392
0.317647059
0.392156863
0.474509804
0.564705882
0.662745098
0.768627451
Head loss minor
E 90
m
0.154411765
0.274509804
0.428921569
0.617647059
0.840686275
1.098039216
1.389705882
1.715686275
2.075980392
2.470588235
2.899509804
3.362745098
Head loss
minor
m
0.271181373
0.482100218
0.75328159
1.08472549
1.476431917
1.928400871
2.440632353
3.013126362
3.645882898
4.338901961
5.092183551
5.905727669
Static head
m
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
Total head
m
20.965276
22.418925
24.265668
26.504586
29.135105
32.156835
35.569496
39.372879
43.566819
48.151186
53.125873
58.490791
48
Lampiran 11. Perhitungan total headloss berdasarkan kecepatan aliran pipa diameter 800 mm
L
m
14000
D
mm
800
A
2
m
0.5024
V
m/det
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
1.1
1.2
1.3
1.4
Q
l/det
150.72
200.96
251.2
301.44
351.68
401.92
452.16
502.4
552.64
602.88
653.12
703.36
ԑ
mm
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
ρ (suhu 20")
3
kg/m
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
v (suhu 20")
Re
2
m /detik
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
2.24E+05
2.99E+05
3.74E+05
4.49E+05
5.23E+05
5.98E+05
6.73E+05
7.48E+05
8.23E+05
8.97E+05
9.72E+05
1.05E+06
Friction Factor
Empiris
0.018033033
0.017571497
0.017269289
0.017054623
0.016893607
0.01676801
0.016667098
0.016584119
0.016514597
0.01645545
0.016404474
0.016360058
Head loss mayor
m
1.447605833
2.507655052
3.850822706
5.476255223
7.383419163
9.571952852
12.04159638
14.79215464
17.82347609
21.13543982
24.72794718
28.60091622
49
Lanjutan Lampiran 11. Perhitungan total headloss berdasarkan kecepatan aliran pipa diameter 800 mm
Head loss minor
E 22.5
m
0.077063725
0.137002179
0.214065904
0.308254902
0.419569172
0.548008715
0.693573529
0.856263617
1.036078976
1.233019608
1.447085512
1.678276688
Head loss minor
E 30
m
0.004411765
0.007843137
0.012254902
0.017647059
0.024019608
0.031372549
0.039705882
0.049019608
0.059313725
0.070588235
0.082843137
0.096078431
Head loss minor
E 45
m
0.035294118
0.062745098
0.098039216
0.141176471
0.192156863
0.250980392
0.317647059
0.392156863
0.474509804
0.564705882
0.662745098
0.768627451
Head loss minor
E 90
m
0.154411765
0.274509804
0.428921569
0.617647059
0.840686275
1.098039216
1.389705882
1.715686275
2.075980392
2.470588235
2.899509804
3.362745098
Head loss
minor
m
0.271181373
0.482100218
0.75328159
1.08472549
1.476431917
1.928400871
2.440632353
3.013126362
3.645882898
4.338901961
5.092183551
5.905727669
Static head
m
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
Total head
m
20.71878721
21.98975527
23.6041043
25.56098071
27.85985108
30.50035372
33.48222873
36.805281
40.46935899
44.47434178
48.82013073
53.50664389
50
Lampiran 12. Perhitungan total headloss berdasarkan kecepatan aliran pipa diameter 900 mm
L
m
14000
D
A
2
V
mm
m
m/det
900 0.63585
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
1.1
1.2
1.3
1.4
Q
l/det
190.755
254.34
317.925
381.51
445.095
508.68
572.265
635.85
699.435
763.02
826.605
890.19
ԑ
mm
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
ρ (suhu 20")
3
kg/m
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
v (suhu 20")
Re
2
m /detik
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
2.24E+05
2.99E+05
3.74E+05
4.49E+05
5.23E+05
5.98E+05
6.73E+05
7.48E+05
8.23E+05
8.97E+05
9.72E+05
1.05E+06
Friction Factor
Empiris
0.017777457
0.017295866
0.016979072
0.016753254
0.016583403
0.016450616
0.016343727
0.016255693
0.016181837
0.016118928
0.016064654
0.016017321
Head loss mayor
m
1.268523961
2.194061663
3.365429342
4.78176464
6.442527231
8.347350567
10.49597138
12.88819227
15.52386017
18.40285314
21.52507189
24.89043406
51
Lanjutan Lampiran 12. Perhitungan total headloss berdasarkan kecepatan aliran pipa diameter 900 mm
Head loss minor
E 22.5
m
0.077063725
0.137002179
0.214065904
0.308254902
0.419569172
0.548008715
0.693573529
0.856263617
1.036078976
1.233019608
1.447085512
1.678276688
Head loss minor
E 30
m
0.004411765
0.007843137
0.012254902
0.017647059
0.024019608
0.031372549
0.039705882
0.049019608
0.059313725
0.070588235
0.082843137
0.096078431
Head loss minor
E 45
m
0.035294118
0.062745098
0.098039216
0.141176471
0.192156863
0.250980392
0.317647059
0.392156863
0.474509804
0.564705882
0.662745098
0.768627451
Head loss minor
E 90
m
0.154411765
0.274509804
0.428921569
0.617647059
0.840686275
1.098039216
1.389705882
1.715686275
2.075980392
2.470588235
2.899509804
3.362745098
Head loss minor
m
0.271181373
0.482100218
0.75328159
1.08472549
1.476431917
1.928400871
2.440632353
3.013126362
3.645882898
4.338901961
5.092183551
5.905727669
Static head
m
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
Total head
m
20.5397053
21.6761619
23.1187109
24.8664901
26.9189591
29.2757514
31.9366037
34.9013186
38.1697431
41.7417551
45.6172554
49.7961617
52
Lampiran 13. Perhitungan total headloss berdasarkan kecepatan aliran pipa diameter 1000 mm
L
m
14000
D
mm
1000
A
2
m
0.785
V
m/det
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
1.1
1.2
1.3
1.4
Q
l/det
235.5
314
392.5
471
549.5
628
706.5
785
863.5
942
1020.5
1099
ԑ
mm
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
ρ (suhu 20")
3
kg/m
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
998.2071
v (suhu 20")
Re
2
m /detik
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
1.00E-06
2.24E+05
2.99E+05
3.74E+05
4.49E+05
5.23E+05
5.98E+05
6.73E+05
7.48E+05
8.23E+05
8.97E+05
9.72E+05
1.05E+06
Friction Factor
Empiris
0.017565283
0.0170659
0.016736023
0.016500119
0.016322225
0.016182855
0.016070471
0.015977772
0.015899902
0.015833499
0.015776155
0.0157261
Head loss mayor
m
1.128045714
1.94840046
2.985529064
4.238562728
5.706955255
7.390335589
9.288437167
11.40106021
13.72804996
16.26928328
19.02466001
21.99409721
53
Lanjutan Lampiran 13. Perhitungan total headloss berdasarkan kecepatan aliran pipa diameter 1000 mm
Head loss minor
E 22.5
m
0.077063725
0.137002179
0.214065904
0.308254902
0.419569172
0.548008715
0.693573529
0.856263617
1.036078976
1.233019608
1.447085512
1.678276688
Head loss minor
E 30
m
0.004411765
0.007843137
0.012254902
0.017647059
0.024019608
0.031372549
0.039705882
0.049019608
0.059313725
0.070588235
0.082843137
0.096078431
Head loss minor
E 45
m
0.035294118
0.062745098
0.098039216
0.141176471
0.192156863
0.250980392
0.317647059
0.392156863
0.474509804
0.564705882
0.662745098
0.768627451
Head loss minor
E 90
m
0.154411765
0.274509804
0.428921569
0.617647059
0.840686275
1.098039216
1.389705882
1.715686275
2.075980392
2.470588235
2.899509804
3.362745098
Head loss
minor
m
0.271181373
0.482100218
0.75328159
1.08472549
1.476431917
1.928400871
2.440632353
3.013126362
3.645882898
4.338901961
5.092183551
5.905727669
Static head
m
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
Total head
m
20.39922709
21.43050068
22.73881065
24.32328822
26.18338717
28.31873646
30.72906952
33.41418658
36.37393286
39.60818524
43.11684356
46.89982488
54
Fly UP