Cara Menentukan Diameter Pipa

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "Cara Menentukan Diameter Pipa"

Farida Sanjaya
7 tahun lalu
Tontonan:

1 Cara Menentukan Diameter Pipa Beberapa Metode Perhitungan Contoh-contoh kasus Perhitungan (Dalam Perpipaan Transmisi Dan Distribusi)? Ukuran Pipa dan Pengaruh (Hidrolis Hidrolis) Pada Sistem 1

2 Metode Menentukan Diameter Pipa Formula / Rumus Alat Bantu Darcy Weisbach, Chezy, Manning, Colebrook and White, Hazen Williams, Nomogram Tabel-tabel Waterflow calculator (kalkulator berbentuk cakram) Software / piranti lunak: Loop, Aleid, Pipes++, Loop, Watercad, Epanet, 2

3 Apa yang harus kita ketahui untuk menentukan diameter pipa? Parameter Debit Jarak Horisontal (panjang pipa) Jarak Vertikal (elevasi) Kehilangan tekan Diameter Status Tersedia Direncanakan Direncanakan Dicari dengan rumus Diperoleh 3

4 Relevansi terhadap praktek di SAB Contoh-contoh Kasus dalam Perpipaan Transmisi & Distribusi 4

5 1. Berapa Debit Aliran Dalam Pipa? Contoh : Berapa Debit Aliran Sistem atau Kapasitas Sistem Transmisi (Q)? apabila dipasang Pipa Transmisi dengan Diameter sbg : Ø 4 Ø 3 Ø 2½ Ø 2 Ø 1½ Ø 1 1 /4 Ø 1 Elv m PMA Q? Data : Elevasi PMA : m Elevasi Titik A : + 90 m Jarak PMA ke Resv di A : 3.5 km Reservoir A Elv + 90 m 5

6 1. Berapa Debit Aliran Dalam Pipa? Jawab : Formula Hazen Williams Q = Q = x C x D 2,63 x S x C x D 2,63 x ( H/L) Elv m PMA Data : Elevasi PMA : m Elevasi Titik A : + 90 m Jarak dari PMA : 3.5 km ke Resv A Ø? Reservoir A Elv + 90 m Pakai nilai C = 120 Dengan pipa ND 75 mm (Ø 3 atau 79.2 mm), Maka: Q = x 120 x (79.2) 2,63 x ( (40/3.500)x100) 0.54 Hasil : Ø 4 Q = 6.43 ltr/dtk Ø 3 Q = 3.79 ltr/dtk Ø 2 ½ Q = 2.35 ltr/dtk Ø 2. Q = 1.48 ltr/dtk Ø 1 1/2.. Q = 0.81 ltr/dtk Ø 1 1/4.. Q = 0.45 ltr/dtk Ø 1... Q = 0.25 ltr/dtk

7 1. Berapa Debit Aliran Dalam Pipa? Hitung Menggunakan Tabel 1. Hitung Slope H / L = 40 / = maka Slope per 100 m = x 100 = Misalkan untuk pipa Ø 3, Dari kolom Ø 3, tarik garis vertikal ke bawah, cari hingga ketemu angka 1.14 Jika tidak ada, lakukan interpolasi dari nilai di atas dan di bawah nya yang terdekat Kemudian tarik garis horizontal ke kiri, Catat angka Debit Q!! ND / Q V hl/ ?? Ø ltr/dtk Ø 2 1/ ltr/dtk Dan seterusnya! 7

8 2. Berapa Diameter Pipa Yang Ekonomis? Contoh : Data Jumlah jiwa yg akan dilayani = jiwa Kebutuhan air = 60 ltr/jiwa/hari Kebutuhan lain-lain = 20% Faktor hari maksimum (f hm) = 1.15 Koefisien kekasaran pipa = 120 Tentukan Diameter Pipa Transmisi! Data Panjang dan Elevasi : D = [ 3.59 x 10 6 x Q ] 0.38 C x S 0.54 Elevasi PMA : m Elevasi Titik A : + 90 m Jarak dari PMA ke Resv di Ttitk A : = 3.5 km = m 8

9 2. Berapa Diameter Pipa Yang Ekonomis? Jawab : Kebutuhan air rata-rata (Q) = x 60 / (24 x 60 x 60) = 0.76 ltr/detik Kebutuhan lain-lain 20% = 1.2 x 0.76 ltr/dtk = 0.91 ltr/dtk Q hari maks, faktor 1.15 (Q hm) = 1.15 x 0.91 = 1.05 liter/detik Slope = (40/3500)x100 = 1.14% Maka Diameter Pipa adalah = Kapasitas Sistem Pipa Transmisi : Q = x C x D 2,63 x S Ø 2 Q transmisi = 1.48 ltr/dtk Ø 2½ Q transmsi = 2.35 ltr/dtk Kecepatan Aliran dalam Pipa : (Q/1000) V = (1/4) x 3,14 x (D/1000) 2 D = [ 3.59 x (10)6 x x (1.14) 0.54 D = mm ] 0.38 Untuk pipa Ø 2 (1.48/1000) V = (1/4) x 3,14 x (55.4/1000) 2 Pipa ND 50 mm (Ø 2 atau 55.4 mm) Pipa ND 65 mm (Ø 2 1/2 atau 66 mm) Ø 2.V aliran = 0.61 m/dtk Ø 2½.V aliran = 0.69 m/dtk 9

10 Hitung Menggunakan Tabel : 1. Hitung debit (hari maks) = 1.15 x 0.91 = 1.05 ltr/dtk 2. Hitung Slope H / L = 40 / = x 100 = Start dari kolom Q Tarik garis vertikal ke bawah, cari hingga ketemu angka Q untuk 1.05 Jika tidak terdapat angka 1.05, lakukan interpolasi dari nilai di atas dan di bawahnya Kemudian tarik garis horizontal ke kanan, cari hingga ketemu angka 1.14 Jika tidak terdapat angka 1.14, lakukan interpolasi, bulatkan ke kanan Terakhir, tarik garis vertikal ke atas... Catat berapa diameter pipa Ø!! ND / /2 Q V hl/100 V hl/100 V hl/100 Contoh : Q ,63... (Ø 2 ) Q (Ø 2 )

11 Skematisasi Aliran Masuk Keluar Reservoir Ø 2½ 2.35 ltr/dtk Ø ltr/dtk RESERVOIR TRANSMISI Inlet overflow outlet DISTRIBUSI Q rata-rata 0.91 ltr/dtk Terjadi overflow (air dibuang) pada Reservoir Besarnya overflow pada kondisi rata-rata adalah : Q overflow = Q inlet Q distrb rata-rata Supaya tidak terjadi overflow, atur bukaan katub, katub-inlet-reservoir atau katub-outlet-sumber 11

12 BAGAIMANA KONDISI ALIRAN DALAM PIPA KALAU DEBIT SUMBER AIR TURUN/DROP MISAL MENJADI 0.85 ltr/dtk? Pipa Ø 2 dgn Q 1.48 ltr/dtk Pipa Ø 2 dgn Q 0.85 ltr/dtk Penurunan debit sumber air mengakibatkan aliran air dalam pipa menjadi tidak penuh, Kondisi ini mengakibatkan pipa menjadi seperti saluran terbuka biasa dan tidak bertekanan lagi! 12

13 PIPA DISTRIBUSI 13

14 Sistem Distribusi Merepresentasikan porsi bagian terbesar untuk investasi awal (45% sampai dengan 70% biaya) reservoir, pompa, klorinasi, bak pelepas tekan Idealnya, dirancang dapat mempertahankan tekanan minimum selama 24jam setiap hari Setiap sambungan seharusnya menggunakan meter Mampu untuk melayani pada jam puncak Program pemeliharaan penting untuk dilaksanakan untuk mereduksi dan memperbaiki kebocoran

15 Sistem Distribusi Jaringan distribusi dapat berupa jaringan percabangan percabangan atau loop ; sistem loop disarankan untuk efisiensi hidrolik. Ukuran pipa didesain berdasarkan kebutuhan puncak; tekanan minimum untuk mencegah aliran balik; head yang trsedia dari pompa atau reservoir; minimum tekanan yang diterima oleh konsumen 15

16 Resv A RENCANA SISTEM BPSAB TIRTA MAYA ( Jumlah Jiwa yang akan dilayani orang) Elev + 90 m L = 500 m 300 jiwa Elev + 40 m C BPSAB Tirta Maya : L = 300 m Jumlah jiwa : Rencana Cakupan : 100% Faktor jam puncak (Qjp) : 1.75 Data lain : Lihat pada gambar! L = 1000 m B 200 jiwa Elev jiwa Elev + 20 m D Jalur Pipa Jumlah Penduduk L D Pipa Kehilangan Tekan Tinggi Garis Tekan (HGL) Sisa Tekan (Jiwa) (m) (inchi) (m) (m) (m) A B ???? B C ???? B D ???? 16

17 SKEMATIK DISTRIBUSI KEBUTUHAN AIR Resv A Elev + 90 m B L = 500 m 300 jiwa Elev + 40 m C L = 300 m 200 jiwa Elev + 60 L = 1000 m 600 jiwa Elev + 20 m D 17

18 Langkah Penyelesaian : 1. Hitung kebutuhan air untuk Blok B, Blok C dan Blok D pada Jam Puncak (Q jp)! Blok B : Jumlah Penduduk = 200 jiwa (asumsi kebutuhan air : 60 ltr/jiwa/hari) Kebutuhan air rata-rata Q = (200x60) / (24x60x60) = ltr/dtk Kebut air pada jam puncak (Q jp) = 1.75 x = 0.24 ltr/dtk Blok C : Kebut. air Qjp untuk Blok C dgn 300 jiwa = 0.36 ltr/dtk Blok D : Kebut. air Qjp untuk Blok D dgn 600 jiwa = 0.73 ltr/dtk Total Blok B, C dan D : Total Qjp untuk Blok B, C dan = 1.34 ltr/dtk 18

19 2. Berapa Diameter pipa untuk jalur A B (panjang L = 300 m)? Debit jam puncak jalur pipa A B = 1.34 ltr/dtk Berapa diameter pipa jalur A-B? Trial and error, coba-coba masukkan beberapa ukuran diameter pipa (Gunakan tabel kehilangan tekanan!) o Kehilangan tekanan dgn Pipa Dia. 25 mm (Ø 1 ) = 300/100 x = m Total hl (mayor + minor) = 1.1 * = m o Kehilangan tekanan dengan Pipa Dia. 30 (Ø 1 ¼ ) = 300/100 x 9.28 = m Total hl = 1.1 x = m o Kehilangan tekanan dgn Pipa Dia. 40 mm (Ø 1½ ) = 300/100 x 3.13 = 9.39 Total hl = 1.1 x 9.39 = o Kehilangan tekanan dgn Pipa Dia. 50 mm (Ø 2 ) = 300/100 x 1.02 = 3.06 Total hl = 1.1 x 3.06 = 3.37 D Q

20 3. Berapa Sisa Tekan di B? Trial and error, coba-coba masukkan beberapa ukuran pipa Data : Elevasi A = +90m, Elevasi B = +60, Misal tinggi air di Reservoir = 1 m, maka : Garis Tinggi Tekanan (HGL) di A = m = 91 m Tinggi Tekanan tersedia utk jalur A-B = = m + 1 m = 31 m Untuk pemasangan pipa dengan Dia. 25 mm, HGL di B = = 0.81 m Diam. pipa hl pipa A - B HGL di B Sisa Tekan di B Ø 25 ( 1 ) = = Ø 30 (1 ¼ ) = = 0.38 Ø 40 ( 1 ½ ) = = Ø 50 (2 ) = = Jika digunakan pipa Dia. 25 mm (Ø 1 ), tekanan di B akan negatif ( m )!! 20

21 4. Berapa Diameter pipa jalur B - C? dan Sisa tekan di C? Debit jam puncak untuk jalur B-C = 0.36 ltr/dtk Elevasi di B = +60 m, Elevasi di C = +40 m, Panjang jalur B-C = 500 m Jika dipilih jalur pipa A B menggunakan pipa Ø 1 1/2, maka : Sisa Tekan di B=20.67, Tinggi Garis Tekanan (HGL) di B= = m Trial and error, coba-coba masukkan untuk beberapa diameter Dia pipa hl pipa B- C (m) Tinggi Garis Tekan, HGL (m) di C Sisa Tekan (m) di C Ø 25 ( 1 ) 2.45 x 500/100 x 1,1 = = = Ø 30 (1 ¼ ) 0.83 x 500/100 x 1.1 = = = 36.1 Ø 40 ( 1 ½ ) 0.28 x 500/100 x 1.1 = = = Ø 50 (2 ) 0.09 x 500/100 x 1.1 = = = Angka dari tabel, interpolasi 21

22 5. Berapa Diameter pipa jalur B - D? dan Sisa tekan di D? Debit jam puncak untuk jalur B-C = 0.73 ltr/dtk Elevasi di D = +40 m, Elevasi di B = +60 m, panjang = m Jika jalur pipa A B menggunakan pipa Dia. 1 2, maka : Sisa Tekan di B = m, Tinggi Tekanan (HGL) di B = = m Trial and error, coba-coba masukkan untuk beberapa diameter Dia pipa hl pipa B- D Tinggi Garis Tekan, HGL (m) di D Sisa Tekan (m) di D Ø 25 ( 1 ) 8.68 x 1000/100 x 1.1 = = = Ø 30 (1 ¼ ) 2.95 x 1000/100 x 1.1 = = = Ø 40 (1 ½ ) 0.99 x 1000/100 x 1.1 = = = Ø 50 (2 ) 0.32 x 1000/100 x 1.1 = = =

23 Jalur Pipa Jmh Pddk L D Pipa Khlgn Tekan hl Tinggi Garis Tekanan,HGL Sisa Tekan (Jiwa) (m) (inchi) (m) (m) (m) A B ½ B C B D ¼ Garis Tinggi Hidrolis (HGL) Jalur Pipa A-B-D 90 Tinggi (M) A B Jarak (M) D 23

24 SOAL : Resv A RENCANA SISTEM BPSAB TIRTA MAYA ( Jumlah Jiwa yang akan dilayani orang) Elev + 90 m L = 500 m 300 jiwa Elev + 40 m C BPSAB Tirta Maya : L = 300 m Jumlah jiwa : Rencana Cakupan : 100% Faktor jam puncak (Qjp) : 1.75 Data lain : Lihat pada gambar! Jalur Pipa Jumlah Penduduk L D Pipa Khlgn Tekan B Tinggi Garis Tekan (HGL) 200 jiwa Elev + 60 L = 1000 m Sisa Tekan (Jiwa) (m) (inchi) (m) (m) (m) D 600 jiwa Elev + 20 m L = 400 m E 200 jiwa Elev + 30 m A B ???? B C ???? B D ???? D - E ??? 24

25 Harga Pipa & Valve (Sept 09) HARGA No Inchi mm Per Panjang 4 m 6 m PAV (Maspion) PVC (Rucika) Pipa Besi Ball Valve Gate valve AW, SNI A lokal-1 lokal-2 1 ½ 16 17,000 22,000 91, ,000 40,000 70,000 2 ¾ 20 20,500 26, , ,000 52, ,500 38, , ,000 82, , ¼ 30 36,000 51, , , ½ 40 47,000 66, , , , ,000 94, , , , , ½ 65 90, , , , , ,000 2,241, , , , , ,000 3,472,000 1,754,000 2,707,000 25

26 Standar SNI Diameter Luar (mm) Ukuran Ketebalan Dinding Pipa (mm) S -10 S 12,5 Kuat Tekan T = 10 kg/cm 2 T = 12,5 kg/cm 2 T = 10 kg/cm , , , ,0 2,4 75-3,6 2,9 90-4,3 3, ,3 4,2 26

dokumen-dokumen yang mirip

Q = 0.2785 x C x D 2,63 x S 0.54 Q = 0.2785 x C x D 2,63 x ( H/ L) 0.54 10 6 Q = 0.2785 x 120 x (79.2) 2,63 x ( (40/3.500)x100) 0.54 10 6 D = [ 3.59 x 10 6 x Q ] 0.38 C x S 0.54 Q = 0.2785 x C x D 2,63