Tugas Akhir ANALISA PERENCANAAN POMPA HYDRANT PEMADAM KEBAKARAN PADA BANGUNAN GEDUNG BERTINGKAT DELAPAN BELAS Tugas Akhir ini Disusun Sebagai Salah Satu Persyaratan Meraih Gelar Sarjana Program Studi S1 Jurusan Disusun Oleh : Andri Iskandar 41305010034 JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2010 i
LEMBAR PERNYATAAN Saya yang bertanda tangan dibawah ini : Nama : ANDRI ISKANDAR Nim : 41305010034 Jurusan Fakultas : : Teknologi Industri Judul Tugas Akhir : ANALISA PERENCANAAN POMPA HYDRANT PEMADAM KEBAKARAN PADA BANGUNAN GEDUNG BERTINGKAT DELAPAN BELAS Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa Tugas Akhir ini Adalah benar hasil karya saya sendiri bukan salinan atau duplikat dari karya orang lain, kecuali kutipan-kutipan referensi yang telah disebutkan sumbernya Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya atas perhatiannya saya ucapkan Terima Kasih Penulis Andri iskandar ii
LEMBAR PENGESAHAN ANALISA PERENCANAAN POMPA HYDRANT PEMADAM KEBAKARAN PADA BANGUNAN GEDUNG BERTINGKAT DELAPAN BELAS Nama : Andri iskamdar Nim : 41305010034 Jurusan : Fakultas : Teknologi Industri Tugas ini telah diperiksa dan disetujui oleh: Mengetahui Pembimbing 1 Koordinator Tugas Akhir (Ir.Yuriadi Kusuma.Msc) ( Dr.H.Abdul Hamid.Meng) iii
KATA PENGANTAR Bismillahirrohmanirrohim Syukur alhamdilillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT Yang telah memberikan rahmat dan hidayahnya Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini, serta tidak lupa salawat dan salam pada junjungan kita Nabi besar Muhammad SAW, beserta Keluarga, Sahabat, para pengikut beliau yang setia pada akhir jaman. Tugas ini dibaut sebagai salah satu syarat bagi Mahasiswa untuk menempuh Program Sarjana Strata Satu (S 1) pada Program Studi Fakultas Teknologi Industri Jakarta. Tugas Akhir ini disusun dengan judul ANALISA PERENCANAAN POMPA HYDRANT PEMADAM KEBAKARAN PADA BANGUNAN GEDUNG BERTINGKAT. Penulis menyadari tidak mungkin dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini tanpa adanya petunjuk, pengarahan, bimbingan serta dorongan semangat dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan Terimakasih yang sebesarbesarnya kepada: 1. Kedua Orang Tua tercinta saya yang telah memberikan moril maupun material serta dorongan yang tak pernah pudar. 2. Teman teman mahasiswa mesin angkatan 2005. 3. Bapak Ir. Yuriadi Kusuma selaku dosen pembimbing tugas akhir 4. Bapak Dr.H.Abdul Hamid.Meng Selaku Koordinator Tugas Akhir ini. 5. Bapak Haji Asepto Wulung. ST, selaku Inspektur Pemadam Kebakaran Kota Tangerang. 6. Semua Dosen Jurusan yang telah memberikan ilmu dan pengetahuannya. 7. Rudi Tahyan. ST yang telah banyak membantu dalam penyusunan Tugas Akhir ini. 8. Teman-teman Work Shop Mesin.yang tidak bisa di sebutkan satu persatu. 9. Seluruh Mahasiswa Jurusan iv
10. Kepada seluruh SCOOTERIS CENGKARENG KALIDERES. 11. Keluarga Kecil USA.STUTS.SAC(Yang sudah menyediakan basecamenya) 12. Bpk.Saprudin(KoZeks).Pemilik PT. Rio reklame 13. Babeh dan mak minit selaku orang tua angkat. 14. Teman-teman dan crew IS THE KAKOES(Cornel, pitak baim,putra). Penulis menyadari dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih banyak terdapat kekurangan dan keterbatasan pengetahuan yang penulis miliki, Oleh karena itu Kritik dan Saran sangat di harapkan untuk Penyempurnaan Tugas akhir ini dalam rangka mendapatkan hasil yang baik di masa-masa yang akan datang. Penyusun v
ABSTRAK Suatu sistem hydrant tak terlepas dari kinerja pompa yang dimana pompa adalah sebagai penggerak dari sitem hydrant itu sendiri.khususnya untuk bangunan gedung, pemilihan jenis dan kapasitas pompa dapat ditentukan setelah mengetahui karakteristi dari gedung itu sendiri. Perencanaan sistem hydrant antara lain meliputi, pemilihan jenis pompa, penempatan instalasi pipa, penetuan jumlah kotak hydrant dan penempatannya, pemasangan sistem sprinkler dan kapasitas cadangan air. Setelah mengetahui data-data perencanaan sistem hydrant berupa : Jenis cairan: Air, massa jenis cairan: 1kg/liter, temperature cairan: 25 C, Kapasitas: 4.731 lt/menit =(1250gpm),penggerak:motor listrik, dan putaran 3800rpm.Didapat hasil perhitungan instalasi pompa hydrant adalah total gesekan pada pipa: 167,98m maka Head total pompa H : 162m, Kapasitas pompa diperhitungkan untuk Riser pertama adalah 1.893lt/menit (550gpm).dan 946lt/menit (250gpm) untuk setiap penambahan pipa tegak atau riser untuk batas minimum. Kata Kunci : Sistem pompa hydrant, perencanaan hydrant, perhitungan instalasi hydrant. vi
DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PERNYATAAN... ii LEMBAR PENGESAHAN... iii KATA PENGANTAR... iv Abstrak... vi Daftar Isi... vii Daftar Gambar... x Daftar Tabel... xii Nomenklatur... xiii BAB I PENDAHULUAN... 1 I.1 Latar Belakang... 1 I.2 Tujuan... 2 I.3 Batasan Masalah... 2 I.4 Metode Penulisan... 2 I.5 Sistematika Penulisan... 3 BAB II LANDASAN TEORI... 4 II.1DefinisiTentang Pompa Hydrant... 4 II.2 Jenis Pompa Untuk Sistem Hydrant... 4 II.3 Prinsip Kerja Pompa Sentripugal... 8 II.4 Klasifikasi Pompa Sentripugal... 11 II.5 Head Zat Cair... 23 II.6 Hukum Kesebangunan... 25 II.7 Head Total Pompa... 25 II.8 Putaran Spesifik... 28 II.9 Performansi... 29 II.10 Daya Pompa Dan Efisiensi... 30 II.11 Kavitasi... 31 II.12 NPSH (Net Positive Suction Head) Yang tersedia... 32 vii
II.13 NPSH Yang diperlukan... 33 II.14 Berbagai Pengaruh Pada NPSH Yang Tersedia... 34 BAB III PERENCAANAAN HYDRANT... 35 III.1 Klasifikasi Bangunan Berdasarkan Tingkat Kebakaran... 35 III.1.1 Data Bangunan... 38 III.2 Sistem Pipa Tegak... 39 III.3 Perencanaan Pipa Tegak... 40 III.3.1 Jumlah Pipa Tegak Yang Disyaratkan... 40 III.3.2 Ukuran Pipa Tegak... 43 III.3.3 Penempatan Pipa Tegak... 44 III.3.4 Laju Aliran Pada Pipa Tegak... 44 III.3.5 Batasan Tekanan... 45 III.3.6 Cadangan Air... 45 III.4 Jenis Jenis Dan Perencanaan Peralatan Hydrant... 46 III.4.1 Perencanaan Kotak Hydrant... 46 III.4.2 Sistem Sprinkler... 48 III.4.3 Sistem Halon... 51 III.5 Pembagian Zoning... 51 BAB IV PERHITUNGAN INSTALASI POMPA HYDRANT... 56 IV.1 Data Data Perhitungan... 56 IV.2 Perhitungan Head Total Pompa... 56 IV.3 Head Statis Total... 57 IV.4 Perbedaan Tekanan... 58 IV.5 Kerugian Tekanan Akibat Gesekan Pada Pipa... 58 IV.5.1 Kerugian gesekan tekanan pada sisi isap... 58 IV.5.2 Kerugian gesekan pipa pada sisi tekan... 61 IV.5.3 Hasil perhitungan faktor gesekan pada pipa... 65 IV.6 Putaran Spesifik Pompa... 67 IV.7 Effisiensi Pompa... 68 IV.8 Daya Fluida... 68 IV.9 Daya Pompa... 69 viii
IV.10 Kapasitas Cadangan Air... 71 BAB V PENUTUP... 73 V.1 Kesimpulan... 73 V.2 Saran... 74 DAFTAR PUSTAKA... 75 LAMPIRAN... 76 ix
Daftar Gambar Halaman Gambar 2.1 Aliran Fluida Didalam Pompa Sentrifugal... 8 Gambar 2.2 Volute Centrifugal Pump... 9 Gambar 2.3 Difuser Centrifugal Pump... 10 Gambar 2.4 Pompa Vertikal... 11 Gambar 2.5 Pompa Horizontal... 12 Gambar 2.6 Pompa Satu tingkat... 13 Gambar 2.7 Pompa Bertingkat Banyak... 13 Gambar 2.8 Pompa Isapan Tunggal Dan Pompa Isapan Ganda... 14 Gambar 2.9 Konstruksi Pompa Sentripugal... 15 Gambar 2.10 Saluran Isapan Samping... 16 Gambar 2.11 Saluran Isap Ujung... 16 Gambar 2.12 Saluran Isap Bawah... 17 Gambar 2.13 Saluran Isap Atas... 17 Gambar 2.14 Mechanical Seal... 21 Gambar 2.15 Aliran Melalui Pipa... 23 Gambar 2.16 Head Total Pompa... 26 Gambar 2.17 Head Pompa... 27 Gambar 2.18 Kurva Karakteristik Pompa Volut... 29 Gambar 3.1 Contoh Penempatan Pipa Tegak Dan Jarak Jangkauan... 42 Gambar 3.2 Sistem Pipa Tegak 100 mm(4``)... 43 x
Gambar 3.3 Sistem Pipa Tegak 150 mm (6``)... 43 Gambar 3.4 Sistem Satu Zona... 53 Gambar 3.5 Sistem Dua Zona... 54 Gambar 3.6 Sistem Banyak Zona... 55 Gambar 4.1 Grafik Efisiensi Pompa... 68 xi
Daftar Tabel Halaman Tabel 3.1 Data Bangunan... 38 Tabel 3.2 Bangunan Parkir... 41 Tabel 3.3 Bangunan Apartement... 41 Tabel 3.4 Kapasitas Pompa Dan Jumlah Cadangan Air... 46 Tabel 3.5 Rata Rata Temperatur Dan Warna Cairan Bola... 50 Tabel 4.1 Hasil Perhitungan Faktor Gesekan Pada Pipa... 65 Tabel 4.2 Faktor Gesekan Pada Pipa Tegak... 66 Tabel 4.3 Faktor Gesekan Pada Pipa Cabang... 66 xii
NOMENKLATUR Simbol Keterangan Satuan A Luasan penampang pipa m² D Diameter pipa m f Koefisien - g Percepatan grafitasi m/s² GWR Ground Water Tank m³ H Head zat cair / head total m H Tinggi angkat total m h Head tekanan m h Tinggi kolom zat cair m h a Head statis m h c Head kerugian reducer pada pipa m h d Tinggi tekan m h e Head kerugian pada jalur pipa m h f Kerugian gesek m H losses Head kerugian total pada pipa m H s Tinggi hisap m K Koefisien kerugian tinggi tekan - L Panjang total pipa m L EK Bilangan ekivalen - m Massa kg n Putaran pompa rpm n p Efisiensi pompa - n s Putaran spesifik pompa C P Tekanan Hidrostatika N/m² P Daya pompa kw p Tekanan N/m² T Temperatur C Q Kapasitas aliran fluida m/s³ Re Bilangan Reynolds - V Volume m³ v Kecepatan aliran fluida m/s Z Head potensial m γ berat jenis N/m Δhp Perbedaan tekanan N/m² μ Viskositas kinematik air m²/s xiii
xiv