PERANCANGAN SISTEM PERPIPAAN DI PERMUKAAN UNTUK PENGANGKATAN AIR DARI SUNGAI BAWAH TANAH GUA PULEJAJAR

Transkripsi

1 2013 PERANCANGAN SISTEM PERPIPAAN DI PERMUKAAN UNTUK PENGANGKATAN AIR DARI SUNGAI BAWAH TANAH GUA PULEJAJAR Oleh : Acintyacunyata Speleological Club Yogyakarta

2 DAFTAR ISI I. PENDAHULUAN 3 II. MAKSUD DAN TUJUAN 3 III. DATA LAPANGAN A. PETA JALUR 4 B. DATA PEMETAAN 5 IV. PERENCANAAN SISTEM PERPIPAAN A. SISTEM 1 (Reservoir 1 ke Reservoir 2) 5 B. SISTEM 2 (Reservoir 2 ke Reservoir Distribusi) 9 V. KESIMPULAN 12 VI. PENUTUP 13 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN Analisis Sistem Perpipaan Untuk Pengankatan Air Dari Sungai Bawah Tanah Gua Pulejajar 2

3 I. PENDAHULUAN Gua Pulejajar adalah salahsatu dari sekian gua di Kabupaten Gunungkidul yang mempunyai potensi sungai bawah tanah yang mengalir sepanjang tahun. Gua pulejajar terletak di Kec. Jepitu, dimana beberapa wilayah di Kecamatan Jepitu masyarakatnya belum bisa mengakses kebutuhan air dengan mudah. Potensi sungai bawah tanah di gua pulejajar dapat dimanfaatkan untuk mensuplai kebutuhan air terutama di Desa Jepitu. Lokasi gua cukup jauh dari pemukiman dengan ketinggian yang jauh lebih rendah. Untuk itu diperlukan Sistem perpipaan dengan menggunakan pompa agar distribusi air bisa lebih efektif dan efisien. Sistem perpipaan yang akan direncakanan dalam laporan ini adalah Sistem permukaan yang ada dipermukaan, yaitu dari titik mulut gua sampai dengan pemukiman. Sedangkan Sistem perpipaan lain yang juga dibutuhkan adalah Sistem perpipaan dalam gua untuk mengangkat air dari sungai bawah tanah ke permukaan, hal ini akan disusun dalam laporan terpisah. II. MAKSUD DAN TUJUAN a. Menganalisa Sistem perpipaan agar memperoleh efisiensi energy yang dapat menekan biaya operasional b. Memilih peralatan dan perlengkapan Sistem perpipaan sesusai dengan kebutuhan lapangan Analisis Sistem Perpipaan Untuk Pengankatan Air Dari Sungai Bawah Tanah Gua Pulejajar 3

4 III. DATA LAPANGAN A. PETA JALUR PIPA Gambar 1 : Peta tampak atas pemetaan jalur pipa permukaan Gambar 2 : Peta tampak samping (long section) jalur pipa permukaan Analisis Sistem Perpipaan Untuk Pengankatan Air Dari Sungai Bawah Tanah Gua Pulejajar 4

5 B. DATA PEMETAAN LOKASI PANJANG BEDA TINGGI Reservoir Satu (R1) Reservoir Dua (R2) meter meter Reservoir Dua (R2) Reservoir Distribusi (RD) meter meter TOTAL meter meter Table 1 : Data pemetaan IV. PERENCANAAN SISTEM PERPIPAAN Note : - Analisa Sistem perpipaan secara detail dapat pada lampiran sesuai dengan kode lampiran A. SISTEM 1 (Reservoir 1 ke Reservoir 2) Rencana debit yang dialirkan (Q) Debit (Q) = 2 liter/detik = m 3 /detik Spesifikasi pipa (Kode Lampiran : excel-1) (Kode Lampiran : pdf -1) Jenis = HDPE (High-density polyethylene) Diamater Nominal = 3 inchi Diameter luar (D out ) = 3.6 inchi Diameter dalam (D in ) = inchi Kode pipa = HDPE SDR 9 Tekanan kerja pipa = 200 Psi Tekanan Hidrostatik = ± 150 Psi Kecepatan aliran (v) (Kode Lampiran : excel-2) v = m/detik Panjang Ekuivalen pipa (L) (Kode Lampiran : excel-3) Panjang ekuivalen didapat dari ; Panjang jalur Pipa, Panjang Ekuivalen perlengkapan (aksesoris) yang terpasang pada Sistem pipa, Panjang ekuivalen elbow dan sambungan No Aksesoris Jumlah Panjang Ekuivalen/ alat Sub Total L ek (meter) 1 Pipa m Flexible Joint 1 Asumsi 9 feet Analisis Sistem Perpipaan Untuk Pengankatan Air Dari Sungai Bawah Tanah Gua Pulejajar 5

6 3 Swing Check Valve 2 18 feet Gate Valve 2 2 feet Long Elbow feet Sambungan Pipa 65 Asumsi 0.1 m 6.5 TOTAL (L) m Note : 1 Check Valve dan 1 Gate Valve akan dipasang di tengah-tengah jalur pipa untuk mengurangi tekanan berlebih pada pompa dan pipa saat terjadi water hammer 15 buah long elbow 90 0 didapat dari pembulatan keatas jumlah sudut belokan dari R1 ke R2 dibagi Sambungan pipa didapat dari Panjang jalur pipa dibagi panjang pipa tiap roll (50 m) dan dibulatkan (Kode Lampiran : pdf-2) Tabel 2 : panjang ekuivalen pipa system 1 Faktor Gesekan (f) (Kode Lampiran : excel-4) Reynold Number = Kekasaran Relatif pipa HDPE = Faktor gesekan (f) = (Kode Lampiran : jpeg-1) Headloss (H) (Kode Lampiran : excel-5) Geodetic Headloss (Hg) Velocity headloss (Hv) Friction Headloss (Hf) TOTAL HEAD = meter = meter = meter = meter Daya Motor dan Pompa (Kode Lampiran : excel-6) Daya Air (Pw) = Watt Efisiensi Pompa (ƞ p ) = 60% Total Headloss (H) = m Daya Motor = Watt = kw (berdasarkan perhitungan) Daya motor = 5.5 kw(berdasarkan ketersediaan produk pasaran) Analisis Sistem Perpipaan Untuk Pengankatan Air Dari Sungai Bawah Tanah Gua Pulejajar 6

7 Jenis Pompa (Kode Lampiran : pdf-3- halaman 25) Gambar 3 : Spesifikasi pompa submersible SP 8A-21N daya 5.5 kw Jenis Motor (Kode Lampiran : pdf-4- halaman 27) Gambar 4 : Spesifikasi motor submersible MS 4000 daya 5.5 kw Analisis Sistem Perpipaan Untuk Pengankatan Air Dari Sungai Bawah Tanah Gua Pulejajar 7

8 Karakteristik Sistem perpipaan (Kode Lampiran : pdf-3- halaman 24) (Kode Lampiran : excel-5a) Keterangan : Grafik 1 : Karakteristik Perpipaan system 1 Pompa beroperasi pada head 130 meter dengan efisiensi 59% dan mengalirkan debit 2.43 liter/detik Analisis Sistem Perpipaan Untuk Pengankatan Air Dari Sungai Bawah Tanah Gua Pulejajar 8

9 B. SISTEM 2 (Reservoir 2 ke Reservoir Distribusi) Rencana debit yang dialirkan idem Mencari Spesifikasi pipa idem Kecepatan aliran (v) idem Panjang Ekuivalen pipa (L) (Kode Lampiran : excel-7) No Aksesoris Jumlah Panjang Ekuivalen/ alat Sub Total L ek (meter) 1 Pipa Flexible Joint 1 Asumsi 9 feet Swing Check Valve 2 18 feet Gate Valve 2 2 feet Long Elbow feet Sambungan Pipa 36 Asumsi 0.1 m 3.6 TOTAL (L) m Note : 1 Check Valve dan 1 Gate Valve akan dipasang di tengah-tengah jalur pipa untuk mengurangi tekanan berlebih pada pompa dan pipa saat terjadi water hammer 15 buah long elbow 90 0 didapat dari pembulatan keatas jumlah sudut belokan dari R2 ke RD dibagi Sambungan pipa didapat dari Panjang jalur pipa dibagi panjang pipa tiap roll (50 m) dan dibulatkan (Kode Lampiran : pdf-2) Tabel 2 : panjang ekuivalen pipa system 2 Faktor Gesekan idem Headloss (Kode Lampiran : excel-8) Geodetic Headloss (Hg) Velocity headloss (Hv) Friction Headloss (Hf) TOTAL HEAD = meter = meter = meter = meter Daya Motor dan Pompa (Kode Lampiran : excel-9) Daya Air (Pw) = Watt Efisiensi Pompa (ƞ p ) = 60% Analisis Sistem Perpipaan Untuk Pengankatan Air Dari Sungai Bawah Tanah Gua Pulejajar 9

10 Total Headloss (H) Daya Motor Daya motor = m = Watt = kw (berdasarkan perhitungan) = 5.5 kw(berdasarkan ketersediaan produk pasaran) Jenis Pompa idem Jenis Motor Idem Analisis Sistem Perpipaan Untuk Pengankatan Air Dari Sungai Bawah Tanah Gua Pulejajar 10

11 Karakteristik Sistem perpipaan (Kode Lampiran : pdf-3- halaman 24) (Kode Lampiran : excel-8a) Keterangan : Grafik 2 : Karakteristik Perpipaan system 2 Analisis Sistem Perpipaan Untuk Pengankatan Air Dari Sungai Bawah Tanah Gua Pulejajar 11

12 Pompa beroperasi pada head 140 meter dengan efisiensi 55% dan mengalirkan debit 2.37 liter/detik V. KESIMPULAN Dari analisis system perpipaan pada jalur pipa permukaan untuk pengangkatan air dari sungai bawah tanah gua pulejajar dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut : 1. Debit yang direncanakan = 2 liter/detik 2. Spesifikasi Pipa - Jenis = HPDE SDR 9 - Diameter Nominal = 3 inchi - Tekanan Max. Hidrostatik = 200 Psi 3. Tekanan Hidrostaik Sistem - Sistem 1 = ± 160 Psi - Sistem 2 = ± 180 Psi 4. Total Head Sistem - Sistem 1 = meter - Sistem 2 = meter 5. Spesifikasi pompa dan motor (Sistem 1 dan 2) - Jenis = Submersible - Merk = Grundfos - Daya = 5.5 Kw - Tipe Pompa = SP 8A-21N - Tipe Motor = MS 4000R 6. Karakteristik Sistem - Efisiensi Sistem 1 = 59 % dari efisiensi max. pompa 60 % - Efisiensi Sistem 2 = 55 % dari efisiensi max. pompa 60 % - Head actual Sistem 1 = ± 130 meter - Head actual Sistem 2 = ± 140 meter - Debit actual system 1 = ± 2.43 liter/ detik - Debit actual system 2 = ± 2.37 liter/ detik Analisis Sistem Perpipaan Untuk Pengankatan Air Dari Sungai Bawah Tanah Gua Pulejajar 12

13 VI. PENUTUP Demikian hasil analisis sistem perpipaan pada jalur permukaan untuk pengangkatan dari sungan bawah tanah gua pulejajar. Semoga bisa referensi saat pengerjaan operasioanalnya. Kritik dan saran sangat diharapakan untuk menjadikan laporan ini lebih baik. Analisis Sistem Perpipaan Untuk Pengankatan Air Dari Sungai Bawah Tanah Gua Pulejajar 13

14 DAFTAR PUSTAKA Steeter, V. L, Mekanika Fluida, Edisi Delapan Jilid 1, Penerbit Erlangga, Jakarta, 1999 Menon, E.S, Piping Calculations Manual, The McGraw-Hill Companies, 2004 Sularso, Pompa dan Kompressor, Penerbit Pradnya Paramita, Jakarta, 2006 GRUNDFOS DATA BOOKLET, SP A SP, Submersible pumps, motors and accessories 60Hz GRUNDFOS DATA BOOKLET, MMS, Rewindable submersible motors and accessories 50/60 Hz Sofyan M Noerbambang & Takeo Morimura, Perancangan dan pemeliharaan sistem plumbing. Penerbit PT Praditya Paramita, Jakarta, 1993 Acintyacunyata Spelological Club, Peta jalur pipa ;, 2013 Pangea Cruiser, Peta Gua Pulejajar ; Speleology Expedition 2008,, UPN Veteran Yogyakarta Referensi e-book : HPDE pipe ; Diagram Moody ; Peerless Pump Company, Finding Equivalent pipe length, Technical information Bulettin, Number Thirty Analisis Sistem Perpipaan Untuk Pengankatan Air Dari Sungai Bawah Tanah Gua Pulejajar 14

15 LAMPIRAN A. Desain penempatan pompa dan motor secara horizontal Analisis Sistem Perpipaan Untuk Pengankatan Air Dari Sungai Bawah Tanah Gua Pulejajar 15

16 B. Desain reservoir sederhana (tanpa skala) Analisis Sistem Perpipaan Untuk Pengankatan Air Dari Sungai Bawah Tanah Gua Pulejajar 16