BAB II LANDASAN TEORI. 2.1 Pengertian Pompa dan Beberapa Jenisnya. Pompa merupakan alat yang digunakan untuk mengalirkan fluida dari satu tempat

Transkripsi

1 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Pengertian Pompa dan Beberapa Jenisnya Pompa merupakan alat yang digunakan untuk mengalirkan fluida dari satu tempat ke tempat lain. Yaitu dari permukaan yang rendah ke permukaan yang lebih tinggi atau dari tempat yang bertekanan rendah ke tempat yang bertekanan tinggi. Pompa dibedakan menjadi beberapa jenis yaitu : 1. Pompa Centrifugal Sifat dari hidrolik ini adalah memindahkan energi pada daun/kipas pompa dengan dasar pembelokan/pengubah aliran (fluid dynamics). Kapasitas yang di hasilkan oleh pompa sentrifugal adalah sebanding dengan putaran, sedangkan total head (tekanan) yang di hasilkan oleh pompa sentrifugal adalah sebanding dengan pangkat dua dari kecepatan putaran. 6

2 Gambar 1.0 Pompa Sentrifugal 2. Pompa Desak (Positive Displacement Pump) Sifat dari pompa desak adalah perubahan periodik pada isi dari ruangan yang terpisah dari bagian hisap dan tekan yang dipisahkan oleh bagian dari pompa. Kapasitas yang dihasilkan oleh pompa tekan adalah sebanding dengan kecepatan pergerakan atau kecepatan putaran, sedangkan total head (tekanan) yang dihasilkan oleh pompa ini tidak tergantung dari kecepatan pergerakan atau putaran. Pompa desak di bedakan atas : oscilating pumps (pompa desak gerak bolak balik), dengan rotary displecement pumps (pompa desak berputar). Contoh pompa desak gerak bolak balik : piston/plunger pumps, diaphragm pumps. Contoh pompa rotary displacement pumps : rotary pump, eccentric spiral pumps, gear pumps, vane pumps dan lain-lain. Gambar 2.2 Pompa Desak Gambar 2.3 Pompa Ulir Gambar 2.4 Pompa Gear 7

3 3. Jet Pumps Sifat dari jets pump adalah sebagai pendorong untuk mengangkat cairan dari tempat yang sangat dalam. Perubahan tekanan dari nozzle yang disebabkan oleh aliran media yang digunakan untuk membawa cairan tersebut ke atas (prinsip ejector). Media yang digunakan dapat berupa cairan maupun gas. Pompa ini tidak mempunyai bagian yang bergerak dan Gambar 2.5 Pompa Jet konstruksinya sangat sederhana. Keefektifan dan efisiensi pompa ini sangat terbatas. 4. Air Lift Pump Cara kerja pompa ini sangat tergantung pada aksi dari campuran antara cairan dan gas (two phase flow) Gambar 2.6 Pompa Air Lift 8

4 5. Hidraulic Pump Pompa ini menggunakan kinetik energi dari cairan yang dipompakan pada suatu kolom dan energi tersebut diberikan pukulan yang tiba-tiba menjadi energi yang berbentuk lain (energi tekan). Gambar 2.7 Pompa Hidrolik 2.2 Klasifikasi Pompa Reciprocating Prinsip kerja pompa ini adalah dengan memampatkan fluida dalam pompa sampai tekanan fluida sampai tekanan discharge pompa, sehingga proses pemampatan terjadi secara mekanikal ini menyebabkan meningkatnya energi potensial. Dalam operasionalnya pompa Mud King menambahkan energi fluida secara intermitten melalui piston secara linier (bolak-balik). Pompa Reciprocating terdiri banyak jenis dan diklasifikasikan bermacam macam, maka untuk memudahkan penulis akan mengklasifikasikan berdasarkan kriteria yang umum dan banyak digunakan yakni sebagai berikut : a. Ditinjau dari cara kerjanya : 1. Pompa kerja tunggal ( single acting) 9

5 2. Pompa kerja ganda ( double acting) b. Ditinjau dari kapasitasnya : 1. Pompa kapasitas rendah : 20 m³/jam 2. Pompa kapasitas menengah : m³/jam 3. Pompa kapasitas besar : > 60 m³/jam c. Ditinjau dari putaran penggeraknya : 1. Pompa putaran rendah : 80 Rpm 2. Pompa putaran menengah : Rpm 3. Pompa putaran tinggi : Rpm 4. Pompa putaran sangat tinggi : Rpm d. Ditinjau dari banyaknya piston : 1. Pompa dengan satu piston : simplex 2. Pompa dengan dua piston : duplex 3. Pompa dengan tiga piston : triplex 4. Pompa dengan empat piston : quadruplex 5. Pompa dengan lima piston : quintuplex 6. Pompa dengan enam piston : sextuplex 7. Pompa dengan tujuh piston : septulex Dalam obyek penelitian ini adalah Pompa piston MUD KING F-350 series adalah pompa reciprotating dengan 3 torak didalamnya (triplex). Dengan kapasitas 80 m³/jam atau Bpd. Pompa tersebut di applikasikan untuk pompa injeksi ke sumur yang bertujuan sebagai pressure maintenance di sumur sumur tua (tidak produktif). Hal ini dimaksudkam agar air injeksi dapat membantu menaikkan minyak yang ada dibawah reservoar. 10

6 2.3 Kerusakan Yang Sering Timbul Untuk pompa jenis torak terdapat beberapa kerusakan yang sering terjadi diantaranya adalah : 1. Kerusakan Pada Rubber Piston Kerusakan ini sering terjadi mengingat rubber piston merupakan salah satu part penting yang ada di pompa torak. Dimana rubber piston bergesekan langsung dengan liner pompa dan menahan tekanan air yang dipompakan. Untuk menanggulangi hal tersebut maka dalam peneitian ini kami ingin mencoba menganalisa, memodifikasi dan mencari solusi serta simulasi rubber piston pompa Mud King agar tidak terlalu mudah rusak. 2. Kerusakan Spring Valve Kerusakan spring valve juga sering terjadi mengingat pompa tersebut berjalan kontinius dengan tekanan tinggi sehingga memaksakan spring bekerja secara maksimal. 3. Kebocoran katup Isap (Insert Valve). Kebocoran insert valve disebabkan karena katup insert tidak tertutup secara sempurna sehingga mengakibatkan turunnya volume air yang akan di pompakan mengingat air akan kembali pada pembuluh isap. 4. Kebocoran Katup Tekan (oulet valve) Pada katup tekan jika katup tidak dapat menutup rapat, maka sebagian fluida yang dialirkan akan kembali lagi ke pompa. Sehingga dapat menimbulkan kurangnya fluida yang dipompakan. 11

7 2.4 Program Minitab Paket program Minitab merupakan salah satu software yang sangat besar kontribusinya sebagai media pengolahan data statistik. Software ini menyediakan berbagai jenis perintah yang memungkinkan proses pemasukan data, manipulasi data, pembuatan grafik dan berbagai analisis statistik. Minitab mempunyai dua layar primer, yaitu Worksheet (lembar kerja) untuk melihat dan mengedit lembar kerja, serta sesi Command yang merupakan layar untuk menampilkan hasil. Perintah-perintah Minitab dapat diakses melalui menu, kotak dialog maupun perintah interaktif. Setelah langkah-langkah di atas dilakukan maka anda akan berhadapan dengan layar Minitab, yaitu layar sesi command, layar worksheet dan baris menu. Tampilan tesebut dapat anda perhatikan pada gambar berikut : Baris Menu Layar Sesi Comand Layar Worksheet 12

8 2.5 Pengenalan Baris Menu Sebelum memulai bekerja dengan minitab, terlebih dahulu harus dikenali menu- menu yang tersedia dalam paket program ini. Berikut akan disampaikan beberapa penggunaan menu yang sering digunakan : a. Menu File New project : Membuka project baru New Worksheet : Membuka worksheet baru : Membuka file project Open project : Membuka file worksheet b. Menu Edit Undo Clear Cells Delete Cells Copy Cell Cut Cell paste : Membatalkan proses/ kembali ke proses sebelumnya : Menghapus isi cell tanpa merubah baris/kolom : Menghapus isi cell : Menggandakan isi cell : Menghapus/ memindah isi cell : Menyisipkan isi c. Menu Data Sort Rank : Mengundurkan data dalam satu kolom atau lebih : Menyimpan skor ranking dalam satu kolom Delete Row : Menghapus baris-baris tertentu dari setiap kolom Erase Variabel : Menghapus variabel : Menggandakan kolom 13

9 d. Menu Calc Calculator Column Statistic Row Statistik Standardize : Operasi aritmatika : Perhitungan statistic berdasarkan kolom : Perhitungan Statistik berdasarkan baris : Pemusatan dan pengskalaan data dalam satu kolom Extract from Date/Time to Numeric/Text : mengekstrak kolom yang bertipe date/time dan menyimpan dalam kolom dengan tipe numerik/text. Random Data : Pembangkitan bilangan random untuk distribusi tertentu Prob.Distri : Menghitung peluang, peluang kumulatif dan invers peluang kumulatif dari data kontonu. Matric : Perintah untuk operasi matriks e. Menu Stat Basic Statistics: Perhitungan statistika dasar meliputi : deskripsi data, uji hipotesis, korelasi dan uji normalitas Regression ANOVA DOE Multivariate : Perhitungan/uji untuk analisis regresi : Perhitungan/uji untuk analisis variansi. : Perhitungan/uji untuk rancangan percobaan : Perhitungan/uji untuk analisis multivariabel. Untuk menu-menu yang belum tertulis dalam modul ini, akan dikenali secara langsung setelah berhadapan dengan minitab. 14

10 2.6 Uji Hypotesis 1. Uji Hipotesis dan Interval Konfidensi untuk rerata Satu Kelompok Data sampel. Uji hipotesis dan interval konfidensi untuk rerata dapat menggunakan statistik uji z atau t. Beberapa kriteria yang dapat digunakan untuk memilih kedua jenis statistik uji ini, yaitu : Jika n>30 atau variansi populasi diketahui maka digunakan statistik uji z. (pada Minitab, Uji z digunakan jika variansi populasi diketahui tanpa memperhatikan ukuran sampel) Jika n<30 dan variansi populasi tidak diketahui maka digunakan statistik uji t. Hipotesis yang diuji dapat berbentuk sebagai berikut : Hō : µ = µō VS Hĩ : µ µō Hō : µ µō VS Hĩ : µ > µō Hō : µ µō VS Hĩ : µ µō 2. Uji Hipotesis dan Interval Konfidensi untuk rerata Dua Kelompok Data sampel Dari dua kelompok data sampel dapat dilakukan uji perbandingan dua nilai tengah dengan statistik uji t. Untuk keperluan ini Minitab tidak menyediakan statistik uji z. 15

11 Hipotesis yang diuji dapat berbentuk sebagai berikut : Hō : µa = µb VS Hĩ : µa µb Hō : µa µb VS Hĩ : µa > µb Hō : µa µb VS Hĩ : µa µb Dalam Minitab ada dua pilihan untuk keperluan uji ini, yaitu data ditulis dalam satu kolom atau data ditulis dalam dua kolom. Perhatikan contoh pemasukan data berikut : C1 C2 atau C1 C Contoh : Peneliti ingin melihat apakah metode A lebih baik daripada metode B untuk mengajar matematika. Dari 8 anak yang ditetapkan sebagai sampel, diperoleh data nilai ujian berikut. Metode A Metode B Jika diasumsikan variansi-variansi populasi sama, populasipopulasi saling inde- penden dan berdistribusi normal, bagaimana kesimpulan penelitian tersebut? = 5% 16

12 Tahapan kerja dengan menggunakan Minitab adalah sebagai berikut : Cara 1 : Data ditulis dalam 2 kolom» Masukan nilai dari metode A pada C1 dan beri nama Metode A» Masukan nilai dari metode B pada C2 dan beri nama Metode B» Klik Stat» Pilihlah Basic Statistics» Klik 2-Sample t» Klik Samples in different columns» Isilah First dengan peubah C1» Isilah Second dengan peubah C2» Klik Options» Isilah confidence level yaitu (1 α).» Isilah Test Difference dengan 0, karena memang tidak menyebut pembedanya.» Isilah Alternative dengan memilih hipotesis alternatif yang diinginkan (dalam soal : greater than)» Klik OK 17

13 Cara 2 : Data ditulis dalam 1 kolom (missal data sudah tersusun 2 kolom)» Klik Data» Pindahkan kursor ke Stack» Klik Columns» Isilah kotak pada stack the following columns dengan C1,C2» Isilah kotak pada Column in current worksheet dengan kolom kosong (misal C3) dan beri nama C3 dengan Nilai» Isilah kotak pada Store Subscripts in dengan Kolom kosong (misal C4) dan beri nama C4 dengan Metode» Klik Stat» Pilihlah Basic Statistics» Klik 2-Sample t» Klik Samples in one column» Isilah Samples dengan peubah C3» Isilah Subscripts dengan peubah C4 18

14 » Klik Options» Isilah confidence level yaitu (1 α) dalam soal 95%» Isilah Test Difference dengan 0, karena memang tidak menyebut pembedanya.» Isilah Alternative dengan memilih hipotesis alternatif yang diinginkan (dalam soal : greater than)» Klik OK Cara 1 dan Cara 2 akan menampilkan hasil yang sama Two-Sample T-Test and CI: Metode A, Metode B Two-sample T for Metode A vs Metode B N Mean StDev SE Mean Metode A Metode B Difference = mu (Metode A) - mu (Metode B) Estimate for 19

15 difference: % lower bound for difference: T-Test of difference = 0 (vs >): T-Value = 1.50 P-Value = DF = 14 Both use Pooled StDev =