Maka diameter pipa tekan sama dengan diameter pipa hisap, yaitu 4 in schedule 40 dengan bahan baja. Dari lampiran yaitu Data Komersial Pipa Baja,
diperoleh diameter dalam pipa sebesar 102,2604 mm. Dengan demikian kecepatan aliran air sebenarnya pada pipa tekan adalah sama dengan kecepatan aliran air pada
pipa hisap, yakni v = 2,65 ms.
4.4.3 Diameter pipa transmisi
Menurut [34]
, pada umumnya kecepatan aliran pada pipa tidak lebih dari 3 ms. Kapasitas aliran pada pipa transmisi ini adalah 3 x kapasitas pompa, yaitu
0,06531 m
3
s. Bila kecepatan aliran pipa yang digunakan 2 ms, maka diameter pipa
transmisi dapat dihitung : Qp = Vs
.
As Ds =
Vs Qp
. .
4
π =
2 06531
, 4
x x
π = 0,204 m
Dari hasil perhitungan di atas, dipilih pipa berdiameter 8 inci schedule 40. Pipa yang digunakan terbuat dari Baja. Dari Lampiran Data Komersial Pipa Baja,
diperoleh diameter dalam pipa sebesar 202,7174 mm. Dengan demikian kecepatan aliran air sebenarnya pada pipa hisap adalah :
V =
2
. .
4 Ds
Qp π
=
2 2
3
2027174 ,
06531 ,
4 m
x s
m x
π V = 2,024 ms
4.5 TANKI DISTRIBUSI AIR BERSIH.
Tangki distribusi merupakan elemen yang sangat penting dalam sebuah sistem penyaluran air untuk masyarakat. Ada beberapa fungsi tangki dalam sebuah sistem
penyaluran air, antara lain : - Sebagai water storage transit tempat penyimpanan air sementara.
- Water balance system penyeimbang kebutuhan untuk beban-beban pemakaian
peak-hour, average, dan minimum demand. Jadi jelaslah bahwa volume tangki distribusi harus mempertimbangkan aspek-
aspek di atas.
Parade Bohal Iman Situmorang : Sistem Perpipaan Perancangan Distribusi Aliran Pada Setiap Pipa Air Bersih..., 2008 USU Repository © 2009
4.5.1 Volume Tangki Distribusi Untuk Menutupi Kebutuhan Beban Puncak
Berdasarkan survey yang dilakukan, diperoleh keterangan bahwa peak-hour
jam beban puncak pada umumnya terjadi antara pukul 06.00
s d
11.00 dan pukul 16.00
s d
20.00 selama 9 jamhari. Menurut [35], dengan mengambil faktor koefisien sebesar 1,3 untuk konsumsi
air tiap jam maksimum,maka kebutuhan air per hari : = konsumsi air pada peak-hour + konsumsi air harian rata-rata
= 1,3 x kebutuhan max. x 9 jam + kebutuhan max. x 15 jam = 1,3 x 156,75 m
3
jam x 9 jam + 156,75 m
3
jam x 15 jam
= 4185,225 m
3
. Maka volume reservoir yang dirancang adalah 4185,225 m
3
≈ 4200 m
3
.
4.6 HEAD POMPA
Head pompa adalah energi yang harus ditambahkan pompa ke dalam fluida untuk memindahkan fluida tersebut dari tempat yang memiliki head rendah ke tempat
yang memiliki head tinggi. Untuk keadaan seperti gambar 4.1 di atas, head yang diperlukan untuk
memindahkan air dari titik 1 ke titik 2 dapat ditentukan dengan rumus :
γ
1
P +
g V
2
2 1
+ Z
1
+ Hp = γ
2
P +
g V
2
2 2
+ Z
2
+ H
L
Maka : Hp = γ
1 2
P P
− +
g V
V 2
2 1
2 2
− + Z
2
– Z
1
+ H
L
Dimana : Hp = head pompa
γ
1 2
P P
− = head tekanan
g V
V 2
2 1
2 2
− = head kecepatan
Z
2
– Z
1
= head statis H
L
= head losses
Parade Bohal Iman Situmorang : Sistem Perpipaan Perancangan Distribusi Aliran Pada Setiap Pipa Air Bersih..., 2008 USU Repository © 2009
Untuk menghitung besarnya head pompa dilakukan dengan metode Trial and
Error. Hal ini dikarenakan tekanan fluida masuk ke perumahan tidak diketahui. Menurut [36], daya yang dibutuhkan pompa adalah :
Np = Q Hp Dimana :
Np = Daya pompa Watt = Berat jenis air pada suhu 25
C. = 9,777 x 10
3
Nm
3
. Q = Kapasitas pompa = 0,02177 m
3
s Hp = Head pompa
Sehingga Np = 9,777 x 10
3
Nm
3
x 0,02177 m
3
s x Hp = 212,84529 Hp
Untuk Np = 5 kW diperoleh Hp = 23,49 m, sehingga diperoleh tekanan fluida pada pipa paling ujung :
γ P
+
g V
2
2
+ Z + Hp = γ
77
P +
g V
2
2 77
+ Z
77
+ H
L
dimana : P = 0 Tanki terbuka ke udara luar
V = Kecepatan aliran pada ujung pipa tekan
= 2,65 ms Z
– Z69 = 2 m Tinggi air permukaan minimum pada reservoir hisap Booster Lubukpakam adalah 2 m dan tinggi permukaan pipa
keluar berada pada elevasi yang sama. Hp
= Head pompa = 23,49 m V
69
= kecepatan aliran pada pipa no. 69 =
2 3
69 69
0762 .
4 2
0.00000601 m
s m
A Q
π =
= 0,013 ms.
hl = head loss sepanjang pipa diambil pipa terpanjang dengan arah aliran yang mungkin
= 0.01 m
sehingga diperoleh :
Parade Bohal Iman Situmorang : Sistem Perpipaan Perancangan Distribusi Aliran Pada Setiap Pipa Air Bersih..., 2008 USU Repository © 2009
P69 = 9,777 x 10
3
x 81
, 9
2 013
, 2,65
2 2
x −
+ 2 m + 23,49 m – 0,01 m = 252,617 kPa.
Gambar 4.3 Distribusi tekanan pada pipa terjauh. Selanjutnya dihitung tekanan pada pipa no. 83, dan 87 sehingga diperoleh :
P
83
= 252,685 kPa P
87
= 252,714 kPa Jika tekanan pada pipa terjauh, ditinjau dari pipa no. 64, maka :
γ P
+
g V
2
2
+ Z + Hp = γ
114
P +
g V
2
2 114
+ Z
114
+ H
L
dimana : P = 0 Tanki terbuka ke udara luar
V = Kecepatan aliran pada ujung pipa tekan
= 2,65 ms Z
– Z
64
= 2 m Tinggi air permukaan minimum pada reservoir hisap Booster Lubukpakam adalah 2 m dan tinggi permukaan pipa
keluar berada pada elevasi yang sama.
Parade Bohal Iman Situmorang : Sistem Perpipaan Perancangan Distribusi Aliran Pada Setiap Pipa Air Bersih..., 2008 USU Repository © 2009
Hp = Head pompa = 23,49 m
V
64
= kecepatan aliran pada pipa no. 64 =
2 3
64 64
0762 ,
4 4
0,00060834 m
s m
A Q
π =
= 0,1334 m
3
s.
hl = head loss sepanjang pipa diambil pipa terpanjang dengan arah aliran yang mungkin
= 0,06 m sehingga diperoleh :
P114 = 9,777 x 10
3
x 81
, 9
2 1334
, 65
, 2
2 2
x −
+ 2 m + 23,49 m – 0,06 m = 252,120 kPa.
Selanjutnya dihitung tekanan pada pipa no. 78,79 sehingga diperoleh : P
78
= 252,697 kPa P
79
= 252,713 kPa Besarnya tekanan minimum yang terdapat pada pipa dapat ditentukan
berdasarkan table 4.3 berikut :
Tabel 4.3 Kondisi tekanan pada pipa
Condition Service Pressure Criteria psi
Maximum pressure 65 – 75
Minimum pressure during maximum day 30 – 40
Minimum pressure during peak hour 25 – 35
Minimum pressure during fire 20
Note : psi x 6,985 = kPa
Sumber : Larry W. Mays. Water Distribution Sistem Handbook. McGraw Hill, New York. 1999. Hal. 3.9
Dari tabel di atas, diperoleh bahwa tekanan minimal yang terdapat pada pipa selama jam sibuk adalah 25 – 35 psi 172,375 – 241,35 kPa. Untuk besar daya pompa dan
head pompa dapat dilihat pada tabel berikut.
Daya Pompa Head Pompa
Tekanan Pada pipa Pa kW m Ditinjau dari pipa 69
Ditinjau dari pipa 64 83
87 78
79 Parade Bohal Iman Situmorang : Sistem Perpipaan Perancangan Distribusi Aliran Pada Setiap Pipa Air Bersih..., 2008
USU Repository © 2009
5 23,49 252685 252714 252697 252713
3 14,09
160713.2 160781.2 160793.2 160809.2 3,5
16,44 183757.15 183786.15 183769.15 183785.15
Tabel 4.4 Penentuan Tekanan pada Pipa Terjauh
Dari hasil perhitungan di atas, dipilih pompa dengan daya 3,5 kW dan head pompa 16,44 m 17 m.
4.7 PEMILIHAN JENIS POMPA
