PERANCANGAN SISTEM DISTRIBUSI AIR BERSIH MENGGUNAKAN METODE HARDY CROSS PADA PERUMAHAN PT. INALUM POWER PLANT PARITOHAN SKRIPSI

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "PERANCANGAN SISTEM DISTRIBUSI AIR BERSIH MENGGUNAKAN METODE HARDY CROSS PADA PERUMAHAN PT. INALUM POWER PLANT PARITOHAN SKRIPSI"

Veronika Lie
6 tahun lalu
Tontonan:

INALUM POWER PLANT PARITOHAN SKRIPSI Skripsi ini Diajukan Untuk Melengkapi

1 PERANCANGAN SISTEM DISTRIBUSI AIR BERSIH MENGGUNAKAN METODE HARDY CROSS PADA PERUMAHAN PT. INALUM POWER PLANT PARITOHAN SKRIPSI Skripsi ini Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Oleh: GUNARTO SITUMORANG DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

2 ABSTRAK PT. Inalum Power Plant, Paritohan mempunyai komplek perumahan yang dihuni para karyawan. Dan setiap harinya membutuhkan supply air untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari. Maka perancangan Jaringan Sistem Pemipaan dilakukan sebagai solusi untuk mendistribusikan air agar sampai ke konsumen dengan baik. Sebelum air dialirkan ke konsumen, air terlebih dahulu diambil menggunakan pompa dari sungai Simanimbo anak sungai Asahan menuju water treatment untuk diolah yang bertujuan agar air tersebut layak untuk dikonsumsi. Kemudia air dipompakan dari water treatment ke reservoir. Setelah air sampai di reservoir maka akan dengan mudah air tersebut untuk didistribusikan menuju tiap-tiap rumah dan fasilitas yang ada di komplek perumahan Inalum tersebut, dengan menggunakan jaringan pemipaan. Pada pendistribusiannya pemipaan dapat mengalami kerugian mayor dan minor yang diakibatkan oleh kekasaran pipa, panjang pipa, diameter pipa, kapasitas aliran, maupun komponen-komponen lain yang terpasang di sepanjang jaringan pemipaan.dalam penelitian ini dilakukan perancangan jaringan pipa dan kemudian dinalisa. Untuk menghitung kerugian head mayor maupun kerugian head minor yang terjadi di sepanjang jaringan pipa dapat digunakan persamaan Hazzen Williams dimana kapasitas aliran pada jam puncak adalah sebesar 0,012 m 3 /detik atau setara dengan 41.2 m 3 /jam dengan total kerugian head adalah sebesar 5 m, sehingga ketinggian reservoir dirancang 5 meter dari loop pertama yang berada pada ketinggian mdpl. Mengingat kondisi kontur wilayah perumahan Inalum, Paritohan yang berbukit, Maka reservoir ini dirancang diatas permukaan tanah tanpa tiang penyangga dengan ketinggian m diatas permukaan laut dengan dengan panjang 3 meter, lebar 3 meter dan tinggi 5 m Kata kunci: Pemipaan, Jam puncak, Kerugian, Minor, Hazzen- Williams, kapasitas i

3 ABSTRACT PT. Inalum Power Plant, Paritohan has a housing complex inhabited by employees. And every day requires a supply of water to meet daily needs. Then design Piping System Network conducted as a solution to distribute the water to reach the customers well. Before the water supplied to consumers, the water must first be taken using a pump from the river tributaries Simanimbo Asahan towards water treatment to be processed that aims to make the water unfit for consumption. Then the water is pumped from the reservoir to the water treatment. Once the water in the reservoir until it will be easily distributed to the water to each house and the existing facilities in the Inalum housing complex, using a piping network. On the distribution piping can have major and minor damages caused by the roughness of the pipe, the pipe length, pipe diameter, flow capacity, as well as other components are installed along the pipeline network. In this research, the design of the pipeline and then dinalisa. To calculate the head loss major or head loss minor that occurred along the pipeline can be used equation Hazzen Williams wherein flow capacity at peak hours is equal to m3 / second, equivalent to 41.2 m3 / h with total head loss amounted to 5.4 m so that the height of the reservoir designed as high as 5 meters from the first loop is at an altitude of meters above sea level. Given the contour of the housing area Inalum, Paritohan hilly, so the reservoir is designed above the ground without a pillar with a height of m above sea level with the 3 meter long, 3 meters wide and 5 m high Keywords: Piping, Peak hours, Losses, Minor, Hazen- Williams, Capacity ii

4 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas segala kasih dan karunia-nya yang telah memberikan berkat, hikmat serta perlindungan mulai dari melakukan penelitian sampai saat ini, sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Penelitian Tugas Akhir di PT. INALUM POWER PLANT, PARITOHAN. Penelitian ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik,. Adapun yang menjadi judul skripsi ini yaitu PERANCANGAN SISTEM DITRIBUSI AIR BERSIH MENGGUNAKAN METODE HARDY CROSS PADA PERUMAHAN INALUM POWER PLANT PARITOHAN Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu penulis selama pelaksanaan Penelitian Tugas Akhir maupun dalam penyusunan laporan. Untuk itu, melalui pengantar ini penulis menyampaikan terima kasih kepada : 1. Kedua orang tua penulis, Ayahanda B. Situmorang (+) dan Ibunda K. Nainggolan, serta saudara-saudari penulis yaitu Hariaty, Rafika, Hotma, Jonel, Benyamin dan seluruh keluarga besar yang selalu memberikan doa dan dukungan yang begitu luar biasa dan tidak pernah lelah untuk menyemangati penulis. 2. Bapak Ir. A. Halim Nasution, Msc selaku Dosen Pembimbing yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. 3. Bapak Ir. Zamanhuri, M.T dan Bapak Terang UHSG, S.T, M.T, sebagai dosen pembanding seminar tugas skripsi penulis yang banyak membimbing dan memberi saran pada penulis untuk menyelesaikan tugas skripsi ini. 4. Bapak Dr. Ing. Ir Ikhwansyah Isranuri selaku Ketua Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik 5. Bapak Ir. M. Syahril Gultom, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik. 6. Bapak Manurung selaku pembimbing lapangan penulis di PT. INALUM, Paritohan yang telah membantu dan memberikan data tentang perumahan dan pendistribusian nya. 7. Seluruh teman-teman penulis, baik Mesin 2011 juga teman- teman yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu yang telah menemani dan memberikan masukan serta semangat kepada penulis 8. Teman spesial penulis Marisa Sriwulan yang selalu memberikan doa dan motivasi yang luar biasa. iii

5 Penulis menyadari bahwa laporan ini belum sempurna, baik segi teknik maupun segi materi. Oleh sebab itu, penulis juga mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca demi terciptanya laporan yang lebih baik di masa yang akan datang. Akhir kata, penulis berharap laporan ini dapat memberikan manfaat bagi pembacanya. Medan, Juni 2016 Gunarto Situmorang NIM iv

6 DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN ABSTRAK... i ABSTRACT... ii KATA PENGANTAR... iii DAFTAR ISI... v DAFTAR TABEL... viii DAFTAR GAMBAR... ix DAFTAR NOTASI... xi BAB I PENDAHULUAN LatarBelakang TujuanPenelitian BatasanMasalah ManfaatPenelitian Metodologi Penulisan SistematikaPenulisan... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Metode Pendistribusian air Sistem Gravitasi Sistem Pemompaan Sistem Gabungan Keduanya... 5 v

7 2.2Kecepatan Dan Kapasitas Aliran Fluida Jenis Aliran Persamaan Bernoulli Energi dan Head Kerugian Head ( Head Loss ) Head Loss Mayor (H lf ) Head Loss Minor (H lm ) Persamaan Empiris untuk Aliran di dalam Pipa Sistem Perpipaan Ganda Sistem Pipa Seri Sistem Perpipaan Susunan Paralel Metode Hardy Cross Sistem Jaringan Pipa BAB III METODOLOGI PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian Tempat Penelitian Waktu Penelitian Prosedur Penelitian Perumahan BAB IV ANALISA DATA Jumlah Pemakaian Air Kebutuhan Air Bersih pada Komplek Perumahan Inalum Kapasitas Aliran Pipa vi

8 4.4 Estimasi Beban Puncak Analisa Head Losses Perhitungan Head Loss Minor (H lm ) Tangki Air (Reservoir) Analisa Tangki Air (reservoir) BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA... xii LAMPIRAN vii

9 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Koefisien kekasaran pipa Hazen- William Tabel 2.1Koefisen Kerugian Minor Komponen Pipa Tabel 2.3 Kecepatan Aliran Air Bersih pada Sanitasi /Plambing Tabel 2.4 Cara mencari Head losses Tabel 3.1 Fasilitas Perumahan Inalum, Paritohan Tabel 4.1 Pemakaian air rata rata perhari Tabel 4.2 Kebutuhan air bersih pada perumahan Inalum Tabel 4.3 Estimasi pemakaian per hari Tabel 4.4 Kebutuhan air pada tiap loop (Demand) viii

10 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Profil kecepatan pada saluran tertutup... 6 Gambar 2.2 Profil kecepatan pada saluran terbuka... 6 Gambar 2.3 Illustrasi persamaan Bernoulli... 9 Gambar 2.4 Diadram Moody Gambar 2.5 Koefisisen kerugian sisi masuk Gambar 2.6 Pipa yang dihubungkan secara seri Gambar 2.7 Pipa yang dihubungkan secara pararel Gambar 2.8 Jaringan Pipa Gambar 2.9 Sistem Jaringan Pipa Gambar 3. 1Alur pengerjaan skripsi Gambar 3.2 Peta perumahan Inalum, Paritohan Gambar 4.1Grafik estimasi beban puncak Gambar 4.2 Peta aliran distribusi air bersih Gambar 4.3 Kontur wilayah Perumahan Inalum Gambar 4.4 Loop I iterasi Gambar 4.5 Loop II iterasi Gambar 4.6 Loop III iterasi Gambar 4.7 LoopVI iterasi Gambar 4.8 Loop V iterasi Gambar 4.9 Loop VI iterasi ix

11 Gambar 4.10 Loop VII iterasi Gambar 4.11 LoopVIII iterasi x

12 DAFTAR NOTASI SIMBOL KETERANGAN SATUAN ρ massa jenis kg/m 3 m massa kg V volume m³ υ volume jenis m 3 /kg γγ berat jenis fluida N/m 3 gg percepatan gravitasi m/s 2 P Tekanan N/m 2 T Temperatur K ν Viskositas kinematik m 2 /s μ Viskositas dinamik kg/m.s Q laju aliran fluida m³/s A luas penampang aliran m² v kecepatan rata-rata aliran fluida m/s W laju aliran berat fluida N/s ṁ laju aliran massa fluida kg/s W berat fluida N z beda ketinggian m L panjang pipa m D diameter m H t head loss total m H lf head loss mayor m H lm head loss minor m. xi

13 f faktor gesekan Hf kerugian gesekan dalam pipa m C K koefisien kekasaran pipa Hazen Williams koefisien minor losses L/D panjang ekivalen m Re Reynolds EF energi tekanan Joule Ek Energi kinetic Joule Ep Energi potensial Joule xii

dokumen-dokumen yang mirip

SIMULASI DAN PERBANDINGAN DISTRIBUSI ALIRAN AIR BERSIH DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWAREPIPE FLOW EXPERT PADA PERUMAHAN PT. INALUM POWER PLANT PARITOHAN

SIMULASI DAN PERBANDINGAN DISTRIBUSI ALIRAN AIR BERSIH DENGAN MENGGUNAKAN SOFTWAREPIPE FLOW EXPERT PADA PERUMAHAN PT. INALUM POWER PLANT PARITOHAN SKRIPSI Skripsi ini Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh