Volume tangki Volume air, Diameter tangki Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder, D : H = Tangki Penyimpanan Asam Sulfat F-122

Laju massa air = 720 kgjam Densitas air = 995,647 kgm 3 Kebutuhan perancangan = 24 jam Faktor keamanan = 20 Desain Tangki

a. Volume tangki Volume air,

3 a kgm 647 , 95 9 jam 4 2 kgjam 720 V × = = 17,3555 m 3 Volume tangki, V t = 1,2 × 17,3555 m 3 = 20,8267 m 3

b. Diameter tangki Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder, D : H =

2 : 3 D H D V       = = 2 3 πD 4 1 m 20,8267 4 1 2 3 2 π Maka, D = 2,6055 m = 121,5982 in H = 3,9082 m

c. Tebal tangki

Tinggi air dalam tangki = m 3,9082 m 20,8267 m 17,3555 3 3 × = 3,2568 m Tekanan hidrostatik: P = ρ × g × h = 995,68 kgm 3 × 9,8 mdet 2 × 3,2568 m = 31,7781 kPa P total = 31,7781 kPa + 101,325 kPa = 133,1031 kPa = 19,3050 psia Faktor kelonggaran = 5 Maka, P design = 1,05 × 19,3050 psia = 20,2702 psia Allowable stress = 13700 psia Peters et.al., 2004 Universitas Sumatera Utara Joint efficiency = 0,8 Peters et.al., 2004 Faktor korosi = 0,0125 intahun Peters et.al., 2004 Umur tangki = 10 tahun Tebal shell tangki : in 0,2279 intahun 0,0125 tahun x 10 psia 20,2702 1,2 0,85 psia 13700 2 in 102,5773 ia 20,2702ps n.c 1,2P 2SE PD t = + × − × × × = + − = Tebal shell standar yang digunakan = 14 in Brownell Young, 1959 D.27 Pompa Domestik PU-14 Fungsi : memompa air dari Tangki Utilitas 2 TU-02 ke kebutuhan domestik Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi: - Temperatur = 30 C - Densitas air ρ = 995,68 kgm 3 = 62,1419 lb m ft 3 - Viskositas air µ = 0,8007 cP = 0,000538 lb m ft ⋅jam Laju alir massa F = 720 kgjam = 0,4409 lb m detik Debit airlaju alir volumetrik, 3 m m ft lb 62,1419 s lb 0,4409 ρ F Q = = = 0,0071 ft 3 s Desain pompa Di ,opt = 0,363 Q 0,45 ρ 0,13 Geankoplis, 2003 = 0,363 × 0,0078 ft 3 s 0,45 × 62,1419 lb m ft 3 0,13 = 0,7606 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis 2003, dipilih pipa dengan spesifikasi: Universitas Sumatera Utara Ukuran nominal : 1 in Schedule number : 40 Diameter Dalam ID : 1,049 in = 0,0874 ft = 0,0266 m Diameter Luar OD : 1,315 in = 0,1095 ft Inside sectional area : 0,006 ft 2 Kecepatan linier: v = A Q = 2 3 ft 0,006 s ft 0,0071 = 1,1823 fts Bilangan Reynold : N Re = μ D v ρ × × = lbmft.s 0,000538 ft 0874 , s ft 1,1823 ft lbm 1419 , 62 3 = 11939,0677 Untuk pipa commercial steel diperoleh harga ε = 4,6 x 10 -5 Geankoplis, 2003 Pada N Re = 11939,0677 dan εD = 0,000046 m 0,0266 m = 0,00172 maka harga f = 0,007 Geankoplis, 2003 Friction loss: 1 Sharp edge entrance: h c = 0,55 α 2 1 2 1 2 v A A     − = 174 , 32 1 2 1,1823 1 5 5 , 2 − = 0,0109 ft.lbflbm 1 elbow 90°: h f = n.Kf. c g v . 2 2 = 10,75 174 , 32 2 1,1823 2 = 0,0163 ft.lbflbm 1 check valve: h f = n.Kf. c g v . 2 2 = 12 174 , 32 2 1,1823 2 = 0,0434 ft.lbflbm Pipa lurus 40 ft: F f = 4f c g D v L . 2 . . 2 ∆ = 40,007 174 , 32 . 2 . 0874 , 1,1823 . 40 2 = 0,2783 ft.lbflbm 1 Sharp edge exit: h ex = c g v A A . . 2 1 2 2 2 1 α     − = 174 , 32 1 2 1,1823 1 2 2 − = 0,0217 ft.lbflbm Total friction loss: ∑ F = 0,3706 ft.lbflbm Universitas Sumatera Utara Dari persamaan Bernoulli: W F ρ P P z z g v v 2 α 1 s 1 2 1 2 2 1 2 2 = + ∑ + − + − + − Geankoplis, 2003 dimana : v 1 = v 2 P 1 = P 2 ∆Z = 30 ft maka: W ft.lbflbm 0,3706 ft 30 bmlbf.s 32,174ft.l 32,174fts s 2 2 = + + + + Ws = –30,3706 ft.lbflbm Efisiensi pompa, η= 80 Ws = - η × Wp - 30,3706 = - 0,8 × Wp Wp = 37,9633 ft.lbflbm Daya pompa : P = m × Wp = ft.lbflbm 37,9633 lbms 0,4409 × × s 550ft.lbf hp 1 = 0,0304 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor 120 hp. D.28 Menara Pendingin Air Water Cooling Tower WCT Fungsi : Mendinginkan air pendingin bekas dari temperatur 45 o C dan 35 C menjadi 30 o C Jenis : Mechanical Draft Cooling Tower Bahan konstruksi : Carbon Steel SA–53 Grade B Perhitungan temperatur campuran air pendingin bekas 45 o C dan 35 o C dQdt = ΔH o - ΔH i ∫ ∫ + = ∆ 308 298 H 2 O H 318 298 H 1 O H dt cp N dt cp N Hi 2 2 2 2 O O Universitas Sumatera Utara = 6583,9097 J.mol -1 Analog dengan perhitungan di atas, diperoleh ΔH i = 6583,9097 110037,884918 + 57830,704118 = 50556895,4192 kJ.jam -1 dQdt = ΔH o – ΔH i = 0 Dengan metode trial and error, diperoleh T 2 = 41,6469 o C Kondisi operasi: Suhu air masuk menara T L2 = 41,6469 C = 106,9643 F Suhu air keluar menara T L1 = 30 C = 86 F Suhu udara T G1 = 30 C = 86 F Dari Gambar 12-14, Perry 1999 diperoleh suhu bola basah, T w = 75 F. Dari kurva kelembaban, diperoleh H = 0,008 kg uap airkg udara kering. Geankoplis, 2003 Dari Gambar 12-14 Perry, 1999 diperoleh konsentrasi air = 2,4 galft 2 ⋅menit Densitas air 41,6114 C = 983,24 kgm 3 Geankoplis, 2003 Laju massa air pendingin = 94601,3259 kgjam Laju volumetrik air pendingin = 94601,3259 983,24 = 96,2139 m 3 jam Kapasitas air, Q = 96,2139 m 3 jam × 264,17 galm 3 60 menitjam = 423,6136 galmenit Faktor keamanan = 20 Luas menara, A = 1,2 × kapasitas airkonsentrasi air = 1,2 × 423,6136 galmenit2,4 galft 2 .menit Universitas Sumatera Utara = 211,8068 ft 2 Laju alir air tiap satuan luas L = 2 2 2 1 3600 ft 211,8068 ft 3,2808 jam 1 kgjam 96,2139 m s × × × × = 1,3354 kgs.m 2 Perbandingan L : G direncanakan = 5 : 6 Sehingga laju alir gas tiap satuan luas G = 1,1128 kgs.m 2 Perhitungan Tinggi Menara Dari Pers. 9.3-8, Geankoplis 1997: Hy 1 = 1,005 + 1,88.H.10 3 T – T + H. λ Hy 1 = 1,005 + 1,88 × 0,008.10 3 30 – 0 + 2,5014.10 6 0,008 = 50609,2000 Jkg Dari Pers. 10.5-2, Geankoplis 2003 diperoleh: G Hy 2 – Hy 1 = L . c L . T L2 – T L1 1,1128 Hy 2 – 50609,2000 = 1,3354 4,187.10 3 41,6469 -30 Hy 2 = 109127,6532 Jkg Gambar D.2 Grafik Entalpi dan Temperatur Cairan pada Water Cooling Tower WCT Universitas Sumatera Utara Ketinggian menara, z = G . Geankoplis, 2003 M.k G .a.P Tabel D.1 Perhitungan Entalpi dalam Penentuan Tinggi Menara Pendingin Hy Hy 1Hy-Hy 50609 70000 5,1571E-05 60000 75000 6,6667E-05 70000 110000 2,5000E-05 80000 130000 2,0000E-05 90000 160000 1,4286E-05 100000 250000 6,6667E-06 109128 255000 6,8553E-06 Gambar D.3 Kurva Hy terhadap 1Hy–Hy Luasan daerah di bawah kurva dari Hy = 50,6092 sampai 109,1277 pada Gambar D.3 adalah ∫ − 2 1 Hy Hy Hy Hy dHy = 0,8075 Estimasi k G .a = 1,207.10 -7 kg.mol s.m 3 Geankoplis, 1997. ∫ − 2 1 Hy Hy Hy Hy dHy Universitas Sumatera Utara Maka ketinggian menara , z = 5 7 10 013 , 1 10 207 , 1 29 0,8075 1,1128 − − × × × × × = 2,5343 m Diambil performance menara 90, maka dari Gambar 12-15, Perry 1997 diperoleh tenaga kipas 0,03 Hpft 2 . Daya yang diperlukan = 0,03 Hpft 2 × 211,8068 ft 2 = 6,3542 hp Digunakan daya standar 6,5 hp. D.29 Chiller CU Fungsi : menurunkan temperatur air make-up 30 o C hingga di bawah temperatur ruang 5 o C Jenis : chiller dengan siklus refrigerasi kompresi uap vapor compression refrigeration cycle Refrigerant : tetrafloroetana C 2 F 4 HFC-134a Suhu air keluar unit pendingin = 5°C = 41°F Laju air yang akan didinginkan = 50427,5656 kgjam Entalpi air P = 1 atm H 5 o C = 20,8419 kJ.kg -1 Reklaitis, 1983 H 30 o C = 125,5416 kJ.kg -1 Reklaitis, 1983 Q c = m. ΔH = 50427,5656 kgjam x 125,5416 kJ.kg -1 - 20,8419 kJ.kg -1 = 5279750,9939 kJjam = 5004311,6643 Btujam Kondensor Chiller Expansion valve Kompresor 1 2 3 4 Gambar LD.3 Siklus unit pendinginan Asumsi: Kondensor dan evaporator chiller memungkinkan Δt minimum = 10°F untuk perpindahan panas. Air pendingin pada kondensor tersedia pada 30°C = 86°F Universitas Sumatera Utara Suhu keluar chiller, T 2 = 41 + 10 = 51°F Tekanan keluar chiller, T 2 = 61,2718 lbin 2 Tabel 9.1, Smith, 2005 Entalpi uap, H 2 = 110,1908 Btulbm Tabel 9.1, Smith, 2005 Entropi uap, S 2 = 0,2210 Btulbm.R Tabel 9.1, Smith, 2005 Suhu keluar kondensor, T 4 = 86 + 10 = 96°F Tabel 9.1, Smith, 2005 Tekanan keluar kondensor, T 4 = 130,67 lbin 2 Tabel 9.1, Smith, 2005 Entalpi cair, H 4 = 43,5318 Btulbm Tabel 9.1, Smith, 2005 Net refrigerating effect: RE = H 2 - H 4 = 110,1908 – 43,5318 = 66,659 Btulbm Apabila tahap kompresi bersifat isentropis, S 3 ’ = S 2 = 0,2210 Btulbm.R Dari Fig. G.2 Smith, 2005, pada entropi ini dan P = 130,67 lbin 2 , H 3 ’ = 118 Btulbm sehingga: ΔH S = H 3 ’ - H 2 = 118 – 110,1908 = 7,8092 Btulbm Untuk efisiensi kompresor 80, maka: Karena proses ekspansi bersifat isentalpi, H 1 = H 4 , cycle coefficient of performance COP dapat dihitung sebagai berikut: Laju sirkulasi refrigerant: = 35.926,9958 kgjam D.30 Pompa Menara Pendingin Air PU-15 Fungsi : memompa air pendingin dari Menara Pendingin Air WCT ke unit proses Universitas Sumatera Utara Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi: - Temperatur = 25 C - Densitas air ρ = 995,6470 kgm 3 = 62,1565 lb m ft 3 - Viskositas air µ = 0,8007 cP = 0,0005 lb m ft ⋅jam Laju alir massa F = 94601,3259 kgjam = 57,9337 lb m detik Debit airlaju alir volumetrik, 3 m m ft lb 62,2292 s lb 57,9337 ρ F Q = = = 0,9321 ft 3 s Desain pompa Di ,opt = 0,363 Q 0,45 ρ 0,13 Geankoplis, 2003 = 0,363 × 0,9321 ft 3 s 0,45 × 62,2292 lb m ft 3 0,13 = 6,8312 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis 2003, dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal :8 in Schedule number : 40 Diameter Dalam ID : 7,9810 in = 0,6651 ft = 0,2027 m Diameter Luar OD : 8,6250 in = 0,7188 ft Inside sectional area : 0,3474 ft 2 Kecepatan linier: v = A Q = 2 3 ft 0,3474 s ft 0,9321 = 2,6830 fts Bilangan Reynold : N Re = μ D v ρ × × = lbmft.s 0,0006 0,6651ft s ft 2,6830 ft lbm 2292 , 62 3 = 206128,6697 Untuk pipa commercial steel diperoleh harga ε = 4,6 x 10 -5 Geankoplis, 2003 Pada N Re = 206128,6697 dan εD = 0,000046 m 0,2027 m = 0,0002 maka harga f = 0,005 Geankoplis, 2003 Universitas Sumatera Utara Friction loss: 1 Sharp edge entrance: h c = 0,55 α 2 1 2 1 2 v A A     − = 174 , 32 1 2 2,6830 1 5 5 , 2 − = 0,0559 ft.lbflbm 1 elbow 90°: h f = n.Kf. c g v . 2 2 = 10,75 174 , 32 2 2,6830 2 = 0,1678 ft.lbflbm 1 check valve: h f = n.Kf. c g v . 2 2 = 12 174 , 32 2 2,6830 2 = 0,2237 ft.lbflbm Pipa lurus 30 ft: F f = 4f c g D v L . 2 . . 2 ∆ = 40,0054 174 , 32 . 2 . 2556 , 2,6830 . 30 2 = 0,1009 ft.lbflbm 1 Sharp edge exit: h ex = c g v A A . . 2 1 2 2 2 1 α     − = 174 , 32 1 2 2,6830 1 2 2 − = 0,1119 ft.lbflbm Total friction loss: ∑ F = 0,6602 ft.lbflbm Dari persamaan Bernoulli: W F ρ P P z z g v v 2 α 1 s 1 2 1 2 2 1 2 2 = + ∑ + − + − + − Geankoplis, 2003 dimana : v 1 = v 2 P 1 = P 2 ∆Z = 30 ft maka: W ft.lbflbm 0,6602 ft 30 bmlbf.s 32,174ft.l 32,174fts s 2 2 = + + + + Ws = –30,6602 ft.lbflbm Efisiensi pompa, η= 80 Ws = - η × Wp - 30,6602 = - 0,8 × Wp Wp = 38,3253 ft.lbflbm Daya pompa : P = m × Wp = ft.lbflbm 38,3253 lbms 57,9337 × × s 550ft.lbf hp 1 Universitas Sumatera Utara = 4,0370 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor 4,5 hp. D.31 Deaerator DE Fungsi : Menghilangkan gas-gas yang terlarut dalam air umpan ketel Bentuk : Silinder horizontal dengan tutup elipsoidal Bahan konstruksi : Carbon Steel SA–285 Grade C Kondisi operasi: Temperatur = 90 C Tekanan = 1 atm Laju massa air = 13843,0258 kgjam Densitas air = 965,24 kgm 3 Kebutuhan perancangan = 1 hari Faktor keamanan = 20 Perhitungan: a. Ukuran tangki Volume air, 3 a kgm 965,34 jam 24 kgjam 13843,0258 V × = = 333,4865 m 3 Volume tangki, V t = 1,2 × 333,4865 m 3 = 400,1838 m 3 Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi tangki, D : H = 2 : 3 3 3 2 3 2 πD 8 3 m 400,1838 D 2 3 πD 4 1 m 400,1838 H πD 4 1 V =       = = Maka: D = 6,9786 m = 274,7459 in H = 10,4678 m Tinggi cairan dalam tangki = × 400,1838 333,4865 10,4678 = 8,7232 m Universitas Sumatera Utara a. Diameter dan tinggi tutup Diameter tutup = diameter tangki = 6,9786 m Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi tutup, D : H = 4 : 1 Tinggi tutup = m 1,7446 m 6,9786 4 1 = × Brownell,1959 Tinggi tangki total = 10,4678 + 21,7446 = 13,9571 m b. Tebal tangki Tekanan hidrostatik P = ρ × g × h = 965,34 kgm 3 × 9,8 mdet 2 × 8,7232 m = 85,1660 kPa Tekanan operasi = 1 atm = 101,325 kPa P = 85,1660 kPa + 101,325 kPa = 186,4910 kPa = 27,0482 psia Faktor kelonggaran = 5 Maka, P design = 1,05 × 27,0482 psia = 28,4006 psia Allowable stress = 13700 psia Peters et.al., 2004 Joint efficiency = 0,8 Peters et.al., 2004 Faktor korosi = 0,0125 intahun Peters et.al., 2004 Umur tangki = 10 tahun Tebal shell tangki: in 0,5112 intahun 0,0125 tahun x 10 psia 28,4006 1,2 0,8 psia 13700 2 in 274,7459 psia 28,4006 n.c 1,2P 2SE PD t = + × − × × × = + − = Tebal shell standar yang digunakan = 34 in Brownell Young, 1959 Tutup terbuat dari bahan yang sama dengan dinding tangki dan ditetapkan tebal tutup 34 in. Universitas Sumatera Utara D.32 Pompa Deaerator PU-16 Fungsi : Memompa air dari Tangki Deaerator DE ke Ketel Uap KU Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi: - Temperatur = 30 C - Densitas air ρ = 995,647 kgm 3 = 62,1419 lb m ft 3 - Viskositas air µ = 0,8007 cP = 0,000538 lb m ft ⋅jam Laju alir massa F = 13843,0258 kgjam = 8,4774 lb m detik Debit airlaju alir volumetrik, 3 m m ft lb 62,1419 s lb 8,4774 ρ F Q = = = 0,1364 ft 3 s Desain pompa Di ,opt = 0,363 Q 0,45 ρ 0,13 Geankoplis, 2003 = 0,363 × 0,1364 ft 3 s 0,45 × 62,1419 lb m ft 3 0,13 = 2,8767 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis, 2003, dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal : 3,5 in Schedule number : 40 Diameter Dalam ID : 3,5480 in = 0,2957 ft = 0,0901 m Diameter Luar OD : 4 in = 0,3333 ft Inside sectional area : 0,0687 ft 2 Kecepatan linier: v = A Q = 2 3 ft 0,0687 s ft 0,1364 = 1,9853 fts Bilangan Reynold : N Re = μ D v ρ × × Universitas Sumatera Utara = lbmft.s 0,000538 0,2957ft s ft 1,9853 ft lbm 1419 , 62 3 = 67806,5399 Untuk pipa commercial steel diperoleh harga ε = 4,6 x 10 -5 Geankoplis, 2003 Pada N Re = 67806,5399 dan εD = 0,000046 m 0,0901 m = 0,0005 maka harga f = 0,005 Geankoplis, 2003 Friction loss: 1 Sharp edge entrance: h c = 0,55 α 2 1 2 1 2 v A A     − = 174 , 32 1 2 1,9853 1 5 5 , 2 − = 0,0306 ft.lbflbm 3 elbow 90°: h f = n.Kf. c g v . 2 2 = 30,75 174 , 32 2 1,9853 2 = 0,1378 ft.lbflbm 1 check valve: h f = n.Kf. c g v . 2 2 = 12 174 , 32 2 1,9853 2 = 0,1225 ft.lbflbm Pipa lurus 30 ft: F f = 4f c g D v L . 2 . . 2 ∆ = 40,0052 174 , 32 . 2 . 2556 , 1,9853 . 30 2 = 0,1243 ft.lbflbm 1 Sharp edge exit: h ex = c g v A A . . 2 1 2 2 2 1 α     − = 174 , 32 1 2 1,9853 1 2 2 − = 0,0613 ft.lbflbm Total friction loss: ∑ F = 0,4765 ft.lbflbm Dari persamaan Bernoulli: W F ρ P P z z g v v 2 α 1 s 1 2 1 2 2 1 2 2 = + ∑ + − + − + − Geankoplis, 2003 dimana : v 1 = v 2 P 1 = 28,9614 psia ; P 2 = 14,6959 psia ∆Z = 30 ft maka: W ft.lbflbm 0,4765 1419 , 62 144 x 11,302 - ft 30 bmlbf.s 32,174ft.l 32,174fts s 2 2 = + + + + Universitas Sumatera Utara Ws = –11,8594 ft.lbflbm Efisiensi pompa, η= 80 Ws = - η × Wp - 11,8594 = - 0,8 × Wp Wp = 14,8243 ft.lbflbm Daya pompa : P = m × Wp = ft.lbflbm 14,8243 lbms 8,4774 × × s 550ft.lbf hp 1 = 0,2285 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor 14 hp. D.33 Ketel Uap KU Fungsi : Menyediakan uap untuk keperluan proses Jenis : Water tube boiler Bahan konstruksi : Carbon steel Kondisi operasi : Uap jenuh yang digunakan bersuhu 230 C dan tekanan 2797,6 kPa. Dari Smith, 1987 diperoleh H vl 230 C = 1881,7 kJkg = 778,9023 Btulb m . Kebutuhan uap = 11535,8548 kgjam = 25432,3394 lb m jam Menghitung Daya Ketel Uap 5 , 34 3 , 970 x H P W × = Caplan, 1980 dimana: P = Daya boiler , hp W = Kebutuhan uap, lb m jam H = Panas laten steam , Btulb m Maka, 3 , 970 5 , 34 778,9023 25432,3394 × × = P = 591,7580 hp Universitas Sumatera Utara Menghitung Jumlah Tube Dari ASTM Boiler Code , permukaan bidang pemanas = 10 ft 2 hp Luas permukaan perpindahan panas, A = P × 10 ft 2 hp = 591,7580 hp × 10 ft 2 hp = 5917,5801 ft 2 Direncanakan menggunakan tube dengan spesifikasi : - Panjang tube = 30 ft - Diameter tube = 3 in - Luas permukaan pipa, a ’ = 0,917 ft 2 ft Kern, 1965 Sehingga jumlah tube: N t = a L A × = ft ft ft ft 917 , 30 5917,5801 2 2 × N t = 215,1065 N t = 220 buah D.34 Pompa Air Proses PU-17 Fungsi : Memompa air dari Menara Air MA ke unit proses Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi: - Temperatur = 30 C - Densitas air ρ = 995,6470 kgm 3 = 62,1565 lb m ft 3 - Viskositas air µ = 0,8007 cP = 0,000538 lb m ft ⋅jam Laju alir massa F = 8728,8519 kgjam = 5,3455 lb m detik Debit airlaju alir volumetrik, 3 m m ft lb 62,1565 s lb 5,3455 ρ F Q = = = 0,0860 ft 3 s Universitas Sumatera Utara Desain pompa Di ,opt = 0,363 Q 0,45 ρ 0,13 Geankoplis, 2003 = 0,363 × 0,0860 ft 3 s 0,45 × 62,1419 lb m ft 3 0,13 = 2,3376 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis, 2003, dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal :2,5 in Schedule number : 40 Diameter Dalam ID : 2,4690 in = 0,2058 ft = 0,0627 m Diameter Luar OD : 2,8750 in = 0,2396 ft Inside sectional area : 0,0332 ft 2 Kecepatan linier: v = A Q = 2 3 ft 0,0332 s ft 0,0860 = 2,5888 fts Bilangan Reynold : N Re = μ D v ρ × × = lbmft.s 0,000538 ft 0,2058 s ft 2,5888 ft lbm 1419 , 62 3 = 61530,7581 Untuk pipa commercial steel diperoleh harga ε = 4,6 x 10 -5 Geankoplis, 2003 Pada N Re = 61530,7581 dan εD = 0,000046 m 0,0627 m = 0,0007 maka harga f = 0,006 Geankoplis, 2003 Friction loss: 1 Sharp edge entrance: h c = 0,55 α 2 1 2 1 2 v A A     − = 174 , 32 1 2 2,5888 1 5 5 , 2 − = 0,0521 ft.lbflbm 1 elbow 90°: h f = n.Kf. c g v . 2 2 = 10,75 174 , 32 2 2,5888 2 = 0,0781 ft.lbflbm 1 check valve: h f = n.Kf. c g v . 2 2 = 12 174 , 32 2 2,5888 2 = 0,2083 ft.lbflbm Universitas Sumatera Utara Pipa lurus 70 ft: F f = 4f c g D v L . 2 . . 2 ∆ = 40,004 174 , 32 . 2 . 655 , 2,5888 . 70 2 = 0,8504 ft.lbflbm 1 Sharp edge exit: h ex = c g v A A . . 2 1 2 2 2 1 α     − = 174 , 32 1 2 2,5888 1 2 2 − = 0,1042 ft.lbflbm Total friction loss: ∑ F = 0,71,2931 ft.lbflbm Dari persamaan Bernoulli: W F ρ P P z z g v v 2 α 1 s 1 2 1 2 2 1 2 2 = + ∑ + − + − + − Geankoplis, 2003 dimana : v 1 = v 2 P 1 = P 2 ∆Z = 20 ft maka: W ft.lbflbm 1,2931 ft 20 bmlbf.s 32,174ft.l 32,174fts s 2 2 = + + + + Ws = –21,2931 ft.lbflbm Efisiensi pompa, η= 80 Ws = - η × Wp - 21,2931 = - 0,8 × Wp Wp = 26,6164 ft.lbflbm Daya pompa : P = m × Wp = ft.lbflbm 26,6164 lbms 5,3455 × × s 550ft.lbf hp 1 = 0,2587 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor 3 4 hp. D.35 Tangki Bahan Bakar TB Fungsi : Menyimpan bahan bakar Solar Bentuk : Silinder tegak dengan alas dan tutup datar Bahan konstruksi : Carbon steel SA-53, grade B Kondisi operasi : Temperatur 30°C dan tekanan 1 atm Universitas Sumatera Utara Laju volume solar = 823,7992 Ljam Densitas solar = 0,89 kgl = 55,56 lbmft 3 Perry G reen, 1999 Kebutuhan perancangan = 7 hari Perhitungan Ukuran Tangki : Volume solar Va = 823,7992 Ljam x 7 hari x 24 jamhari = 138.398,2614 L = 138,3983 m 3 Volume tangki, V t = 1,2 × 138,398 m 3 = 166,0779 m 3 Direncanakan perbandingan diameter dengan tinggi silinder, D : H = 2 : 3 3 3 2 3 2 D 1,1775 m 166,0779 32D πD 4 1 m 166,0779 H πD 4 1 V = = = D = 4,7286 m ; H = 7,0929 m Tinggi cairan dalam tangki = silinder volume silinder tinggi x cairan volume = 166,0779 7,0929 166,0779 = 5,9107 m Tebal Dinding Tangki Tekanan hidrostatik P hid = ρ x g x l = 890,0712 kgm 3 x 9,8 mdet 2 x 5,9107 m = 51,5574 kPa Tekanan operasi, P o = 1 atm = 101,325 kPa P operasi = 51,5574 + 101,325 kPa = 152,8824 kPa Faktor kelonggaran = 5 . Maka, P design = 1,05 152,8824 kPa = 164,1532 kPa Joint efficiency = 0,8 Brownell Young, 1959 Allowable stress = 12650 psia = 87.218,714 kPa Brownell Young, 1959 Tebal shell tangki: 1,2P 2SE PD t − = Universitas Sumatera Utara in 0,3394 in 0,125 in 0,2144 in 0,125 m 0,0054 125 , kPa 152,8824 1,2 kPa0,8 14 287.218,7 m 4,7286 kPa 152,8824 t = + = + = + − = in Maka tebal shell standar yang digunakan = ½ in D.36 Pompa Tangki Bahan Bakar PU-17 Fungsi : Memompa bahan bakar solar dari TB ke Generator Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial Steel Kondisi operasi : Temperatur = 30 o C Densitas Bahan bakar ρ = 890,0712 kgm 3 = 55,56679 lb m ft 3 Viskositas μ = 0,0007392 lb m ft s = 1,1 cP Othmer, 1968 Laju alir massa F = 823,7992 Ljam Debit airlaju alir volumetrik, jam s L jam L 1000x3600 3600 m 1000 823,7992 F Q 3 × = = = 2,0368. 10 -4 m 3 s = 0,0072 ft 3 s Desain pompa : Di ,opt = 0,363 Q 0,45 ρ 0,13 Peters et.al., 2004 = 0,363 2,0368. 10 -4 0,45 890,0712 0,13 = 0,0192 m = 0,7543 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis,2003, dipilih pipa dengan spesifikasi : Ukuran nominal : 1 in Schedule number : 40 Diameter Dalam ID : 1,049 in = 0,0874 ft = 0,0266 m Diameter Luar OD : 1,315 in = 0,1096 ft Inside sectional area A : 0,006 ft 2 Kecepatan linier, v = A Q = 2 3 0,006 0,7543 ft s ft = 1,1987 fts Universitas Sumatera Utara Bilangan Reynold : N Re = µ × × D v ρ = s lbmft 0,000739 0874 , 1,1987 f 66 , 55 3 ft s ft t lbm = 7.890,7344 aliran turbulen Untuk aliran turbulen pada N Re = 7.890,7344 , ed = 0,0017 diperoleh harga faktor fanning, f = 0,01 Friction loss : 1 sharp edge entrance : h c = 0,5 c 2 1 2 g 2 v A A 1 α     − = 174 , 32 1 2 1,1987 1 5 , 2 − = 0,0112 ft lbflbm 2 elbow 90° : h f = n.Kf. c 2 g 2 v = 20,75 174 , 32 2 1,1987 2 = 0,0335 ft lbflbm 1 check valve : h f = n Kf c 2 g 2 v = 12 174 , 32 2 1,1987 2 = 0,0447 ft lbflbm Pipa lurus 20 ft : F f = 4f c 2 g 2 D v L ∆ = 40,0291 174 , 32 2 0303 , 1,1987 . 20 2 = 0,2044 ft lbflbm 1 sharp edge exit : h ex = n c 2 2 2 1 g 2 v A A 1 α     − = 1 174 , 32 1 2 1,1987 1 2 − = 0,0223 ft lbflbm Total friction loss : ∑ F = 0,3160 ft lbflbm Dari persamaan Bernoulli : W F P P z z g g v v g 2 1 s 1 2 1 2 c 2 1 2 2 c = + ∑ + ρ − + − + − Geankoplis, 2003 dimana : v 1 = v 2 ; ∆v 2 = 0 ; P 1 = P 2 ; ∆P = 0; tinggi pemompaan ∆z = 12 ft 0,3160 12 174 , 32 174 , 32 = + + + + s W W s = - 12,3160 ft lbflbm, Efisiensi pompa, η= 80 Wp = -Ws η = 15,3950 ft lbflbm Daya pompa : hp 0,0112 550 55,56679 0,0072 15,3950 550 W P = = = ρ Q p Digunakan daya motor standar 120 hp. Universitas Sumatera Utara Unit Pengolahan Limbah D.37 Bak Penampungan BP Fungsi : Tempat menampung air buangan sementara Bahan konstruksi : Beton kedap air Jumlah : 1 unit Laju volumetrik air buangan = 6,4178 m 3 jam Waktu penampungan air buangan = 10 hari Volume air buangan = 6,4178 × 10 × 24 = 1540,2823 m 3 Bak terisi 90 maka volume bak = 0,9 770,1411 = 855,7124 m 3 Jumlah bak yang digunakan = 2 buah Volume 1 bak = 855,7124 2 = 770,1411 m 3 Direncanakan ukuran bak sebagai berikut: - panjang bak p = 2 × lebar bak l - tinggi bak t = 1,5 lebar bak l Maka: Volume bak = p × l × t 855,7124 = 2 l × l × 1,5 l Lebar = 66,5827 m Jadi, panjang bak = 13,1653 m lebar bak = 6,5827 m tinggi bak = 9,8740 m Luas bak = 86,6631bm 2 Universitas Sumatera Utara D.38 Pompa Bak Penampung PL-01 Fungsi : Memompa cairan limbah dari bak penampungan ke bak pengendapan awal Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi: - Temperatur = 30 C - Densitas air ρ = 995,68 kgm 3 = 62,1586 lb m ft 3 - Viskositas air µ = 0,8007 cP = 0,000538 lb m ft ⋅jam Laju alir massa F = 6417,8428 kgjam = 3,9303 lb m detik Debit airlaju alir volumetrik, 3 m m ft lb 62,1586 s lb 3,9303 ρ F Q = = = 0,0632 ft 3 s Desain pompa Di ,opt = 0,363 Q 0,45 ρ 0,13 Geankoplis, 2003 = 0,363 × 0,0632 ft 3 s 0,45 × 62,1419 lb m ft 3 0,13 = 2,0355 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis 2003, dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal : 2,5 in Schedule number : 40 Diameter Dalam ID : 2,4690 in = 0,2058 ft = 0,0627 m Diameter Luar OD : 2,8750 in = 0,2396 ft Inside sectional area : 0,0332 ft 2 Kecepatan linier: v = A Q = 2 3 ft 0,0332 s ft 0,0632 = 1,9034 fts Bilangan Reynold : N Re = μ D v ρ × × Universitas Sumatera Utara = lbmft.s 0,000538 ft 0,2058 s ft 1,9034 ft lbm 62,1586 3 = 45240,1692 Untuk pipa commercial steel diperoleh harga ε = 4,6 x 10 -5 Geankoplis, 2003 Pada N Re = 45240,1692 dan εD = 0,000046 m 0,0627 m = 0,0007 maka harga f = 0,0067 Geankoplis, 2003 Friction loss: 1 Sharp edge entrance: h c = 0,55 α 2 1 2 1 2 v A A     − = 174 , 32 1 2 1,9034 1 5 , 2 − = 0,0282 ft.lbflbm 2 elbow 90°: h f = n.Kf. c g v . 2 2 = 20,75 174 , 32 2 1,9034 2 = 0,0845 ft.lbflbm 1 check valve: h f = n.Kf. c g v . 2 2 = 12 174 , 32 2 1,9034 2 = 0,1126 ft.lbflbm Pipa lurus 20 ft: F f = 4f c g D v L . 2 . . 2 ∆ = 40,0044 174 , 32 . 2 . 5054 , 1,9034 . 20 2 = 0,1423 ft.lbflbm 1 Sharp edge exit: h ex = n c g v A A . . 2 1 2 2 2 1 α     − = 1 174 , 32 1 2 1,9034 1 2 2 − = 0,0563 ft.lbflbm Total friction loss: ∑ F = 0,4238 ft.lbflbm Dari persamaan Bernoulli: W F ρ P P z z g v v 2 α 1 s 1 2 1 2 2 1 2 2 = + ∑ + − + − + − Geankoplis, 2003 dimana : v 1 = v 2 P 1 = P 2 ∆Z = 20 ft maka: W ft.lbflbm 0,4238 ft 20 bmlbf.s 32,174ft.l 32,174fts s 2 2 = + + + + Ws = –20,4238 ft.lbflbm Efisiensi pompa, η= 80 Universitas Sumatera Utara Ws = - η × Wp - 20,4238 = - 0,8 × Wp Wp = 25,5297 ft.lbflbm Daya pompa : P = m × Wp = ft.lbflbm 25,5297 lbms 43,9303 × × s 550ft.lbf hp 1 = 0,1824 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor 1 4 hp. D.39 Bak Sedimentasi Awal BSA Fungsi : Menghilangkan padatan dengan cara pengendapan. Bahan konstruksi : Beton kedap air Jumlah : 1 unit Laju volumetrik air buangan = 6,4178 m 3 jam Waktu tinggal air = 2 jam Perry Green, 1999 Volume bak V = 6,4178 m 3 jam × 2 jam = 12,8357 m 3 Bak terisi 90 maka volume bak = 0,9 12,8357 = 14,2619 m 3 Direncanakan ukuran bak sebagai berikut: - panjang bak p = 2 × lebar bak l - tinggi bak t = lebar bak l Maka: Volume bak = p × l × t 14,2619 m 3 = 2l × l × l l = 1,9248 m Jadi, panjang bak = 3,8496 m lebar bak = 1,9248 m tinggi bak = 1,9248 m Luas bak = 7,4096 m 2 D.40 Pompa Bak Pengendapan PL-02 Universitas Sumatera Utara Fungsi : Memompa limbah dari bak pengendapan awal ke bak netralisasi Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi: - Temperatur = 30 C - Densitas air ρ = 995,68 kgm 3 = 62,1586 lb m ft 3 - Viskositas air µ = 0,8007 cP = 0,000538 lb m ft ⋅jam Laju alir massa F = 6417,8428 kgjam = 3,9303 lb m detik Debit airlaju alir volumetrik, 3 m m ft lb 62,1586 s lb 3,9303 ρ F Q = = = 0,0632 ft 3 s Desain pompa Di ,opt = 0,363 Q 0,45 ρ 0,13 Geankoplis, 2003 = 0,363 × 0,0632 ft 3 s 0,45 × 62,1419 lb m ft 3 0,13 = 2,0355 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis 2003, dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal : 2,5 in Schedule number : 40 Diameter Dalam ID : 2,4690 in = 0,2058 ft = 0,0627 m Diameter Luar OD : 2,8750 in = 0,2396 ft Inside sectional area : 0,0332 ft 2 Kecepatan linier: v = A Q = 2 3 ft 0,0332 s ft 0,0632 = 1,9034 fts Bilangan Reynold : N Re = μ D v ρ × × = lbmft.s 0,000538 ft 0,2058 s ft 1,9034 ft lbm 62,1586 3 = 45240,1692 Universitas Sumatera Utara Untuk pipa commercial steel diperoleh harga ε = 4,6 x 10 -5 Geankoplis, 2003 Pada N Re = 45240,1692 dan εD = 0,000046 m 0,0627 m = 0,0007 maka harga f = 0,0067 Geankoplis, 2003 Friction loss: 1 Sharp edge entrance: h c = 0,55 α 2 1 2 1 2 v A A     − = 174 , 32 1 2 1,9034 1 5 , 2 − = 0,0282 ft.lbflbm 2 elbow 90°: h f = n.Kf. c g v . 2 2 = 20,75 174 , 32 2 1,9034 2 = 0,0845 ft.lbflbm 1 check valve: h f = n.Kf. c g v . 2 2 = 12 174 , 32 2 1,9034 2 = 0,1126 ft.lbflbm Pipa lurus 20 ft: F f = 4f c g D v L . 2 . . 2 ∆ = 40,0044 174 , 32 . 2 . 5054 , 1,9034 . 20 2 = 0,1423 ft.lbflbm 1 Sharp edge exit: h ex = n c g v A A . . 2 1 2 2 2 1 α     − = 1 174 , 32 1 2 1,9034 1 2 2 − = 0,0563 ft.lbflbm Total friction loss: ∑ F = 0,4238 ft.lbflbm Dari persamaan Bernoulli: W F ρ P P z z g v v 2 α 1 s 1 2 1 2 2 1 2 2 = + ∑ + − + − + − Geankoplis, 2003 dimana : v 1 = v 2 P 1 = P 2 ∆Z = 26 ft maka: W ft.lbflbm 0,4238 ft 26 bmlbf.s 32,174ft.l 32,174fts s 2 2 = + + + + Ws = – 26,5996 ft.lbflbm Efisiensi pompa, η= 80 Ws = - η × Wp - 26,4238 = - 0,8 × Wp Universitas Sumatera Utara Wp = 33,0297 ft.lbflbm Daya pompa : P = m × Wp = ft.lbflbm 33,0297 lbms 3,9303 × × s 550ft.lbf hp 1 = 0,2360 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor 1 4 hp. D.41 Bak Netralisasi Fungsi : Tempat menetralkan pH limbah. Bahan konstruksi : Beton kedap air Jumlah : 1 unit Laju volumetrik air buangan = 6,4178 m 3 jam Direncanakan waktu penampungan air buangan selama 1 hari. Volume air buangan = 6,4178 m 3 jam × 1 hari × 24 jam1 hari = 154,0282 m 3 Direncanakan menggunakan 1 buah bak penetralan. Bak yang digunakan direncanakan terisi 90 bagian. Volume bak = 9 , 154,0282 = 171,1425 m 3 Direncanakan ukuran bak sebagai berikut: - panjang bak p = 2 × lebar bak l - tinggi bak t = lebar bak l Maka: Volume bak = p × l × t 171,1425 m 3 = 2l × l × l l = 4,4067 m Jadi, panjang bak = 8,8133 m lebar bak = 4,4067 m tinggi bak = 4,4067 m Luas bak = 38,8373 m 2 Kebutuhan Na 2 CO 3 untuk menetralkan pH air limbah adalah 0,15 mg Na 2 CO 3 30 ml air limbah Lab. Analisa FMIPA USU, 1999. Jumlah air buangan = 154,0282 m 3 hari = 154028,2283 literhari Universitas Sumatera Utara Kebutuhan Na 2 CO 3 : = 154028,2283 literhari × 0,15 mg0,03 liter × 1 kg10 6 mg x 1 hari24 jam = 0,0856 kgjam D.42 Pompa Bak Netralisasi PL-03 Fungsi : Memompa limbah dari bak netralisasi ke tangki aerasi Jenis : Pompa sentrifugal Bahan konstruksi : Commercial steel Jumlah : 1 unit Kondisi operasi: - Temperatur = 30 C - Densitas air ρ = 995,68 kgm 3 = 62,1419 lb m ft 3 - Viskositas air µ = 0,8007 cP = 0,000538 lb m ft ⋅jam Laju alir massa F = 6417,8428 kgjam = 3,9303 lb m detik Debit airlaju alir volumetrik, 3 m m ft lb 62,1586 s lb 3,9303 ρ F Q = = = 0,0632 ft 3 s Desain pompa Di ,opt = 0,363 Q 0,45 ρ 0,13 Geankoplis, 2003 = 0,363 × 0,0632 ft 3 s 0,45 × 2,0355 lb m ft 3 0,13 = 2,0355 in Dari Tabel A.5-1 Geankoplis 2003, dipilih pipa dengan spesifikasi: Ukuran nominal : 2,5 in Schedule number : 40 Diameter Dalam ID : 2,4690 in = 0,2058 ft = 0,0627 m Diameter Luar OD : 2,8750 in = 0,2396 ft Inside sectional area : 0,0332 ft 2 Kecepatan linier: v = A Q = 2 3 ft 0,0332 s ft 0,0632 = 1,9034 fts Universitas Sumatera Utara Bilangan Reynold : N Re = μ D v ρ × × = lbmft.s 0,000538 ft 0,2058 s ft 1,9034 ft lbm 62,1586 3 = 45240,1692 Untuk pipa commercial steel diperoleh harga ε = 4,6 x 10 -5 Geankoplis, 2003 Pada N Re = 45240,1692 dan εD = 0,000046 m 0,0627 m = 0,0007 maka harga f = 0,0065 Geankoplis, 2003 Friction loss: 1 Sharp edge entrance: h c = 0,55 α 2 1 2 1 2 v A A     − = 174 , 32 1 2 2,2640 1 5 , 2 − = 0,0282 ft.lbflbm 2 elbow 90°: h f = n.Kf. c g v . 2 2 = 20,75 174 , 32 2 2,2640 2 = 0,0845 ft.lbflbm 1 check valve: h f = n.Kf. c g v . 2 2 = 12 174 , 32 2 1,9034 2 = 0,1126 ft.lbflbm Pipa lurus 20 ft: F f = 4f c g D v L . 2 . . 2 ∆ = 40,0044 174 , 32 . 2 . 5054 , 1,9034 . 20 2 = 0,1423 ft.lbflbm 1 Sharp edge exit: h ex = n c g v A A . . 2 1 2 2 2 1 α     − = 1 174 , 32 1 2 1,9034 1 2 2 − = 0,0563 ft.lbflbm Total friction loss: ∑ F = 0,4238 ft.lbflbm Dari persamaan Bernoulli: W F ρ P P z z g v v 2 α 1 s 1 2 1 2 2 1 2 2 = + ∑ + − + − + − Geankoplis, 2003 dimana : v 1 = v 2 P 1 = P 2 ∆Z = 22 ft Universitas Sumatera Utara maka: W ft.lbflbm 0,4238 ft 22 bmlbf.s 32,174ft.l 32,174fts s 2 2 = + + + + Ws = –22,4238 ft.lbflbm Efisiensi pompa, η= 80 Ws = - η × Wp - 22,4238 = - 0,8 × Wp Wp = 28,0297 ft.lbflbm Daya pompa : P = m × Wp = ft.lbflbm 28,0297 lbms 3,9303 × × s 550ft.lbf hp 1 = 0,2003 hp Maka dipilih pompa dengan daya motor 14 hp. Universitas Sumatera Utara LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI Dalam rencana pra rancangan pabrik Furfural digunakan asumsi sebagai berikut: Pabrik beroperasi selama 340 hari dalam setahun. Kapasitas maksimum adalah 1000 tontahun. Perhitungan didasarkan pada harga peralatan tiba di pabrik atau purchased- equipment delivered Peters et.al., 2004. Harga alat disesuaikan dengan nilai tukar dollar terhadap rupiah adalah : US 1 = Rp 9.400,- Kompas, Januari, 2010. 1. Modal Investasi Tetap Fixed Capital Investment 1.1 Modal Investasi Tetap Langsung MITL

1.1.1 Modal untuk Pembelian Tanah Lokasi Pabrik

Luas tanah seluruhnya = 14.800 m 2 Harga tanah pada lokasi pabrik berkisar Rp 400.000m 2 . Harga tanah seluruhnya =14.800 m 2 × Rp 400000m 2 = Rp 5.920.000.000,- Biaya perataan tanah diperkirakan 5 Biaya perataan tanah = 0,05 x Rp 5.920.000.000,- = Rp 296.000.000,- Maka modal untuk pembelian tanah A adalah Rp 6.216.000.000,- Universitas Sumatera Utara 1.1.2 Harga Bangunan dan Sarana Tabel LE.1 Perincian Harga Bangunan, dan Sarana Lainnya Nama Bangunan luas m2 harga total Pos keamanan 20 2.000.000 40.000.000 Parkir 300 1.000.000 300.000.000 Taman 1000 1.500.000 1.500.000.000 Areal Bahan Baku 100 2.000.000 200.000.000 Ruang kontrol 100 3.500.000 350.000.000 Areal Proses 2500 3.500.000 17.500.000.000 Areal Produk 300 3.000.000 1.500.000.000 Perkantoran 200 3.500.000 700.000.000 Laboratorium 100 3.000.000 300.000.000 Poliklinik 50 2.500.000 125.000.000 Kantin 100 1.000.000 100.000.000 Ruang Ibadah 50 2.500.000 175.000.000 Gudang Peralatan 50 2.500.000 200.000.000 Bengkel 80 2.500.000 200.000.000 Perpustakaan 50 2.500.000 250.000.000 Unit Pemadam Kebakaran 100 2.500.000 250.000.000 Unit Pengolahan Air 800 3.500.000 3.500.000.000 Pembangkit Listrik 400 3.000.000 1.200.000.000 Pembangkit Uap 200 2.500.000 500.000.000 Pengolahan Limbah 300 1.500.000 450.000.000 Area Perluasan 1500 500.000 750.000.000 Perumahan Karyawan 2000 3.000.000 6.000.000.000 Jalan 700 2.000.000 1.400.000.000 Arena olah raga 800 3.000.000 2.400.000.000 TOTAL 14800 39.890.000.000 Harga bangunan saja = Rp 35.940.000.000,- Harga sarana = Rp 3.950.000.000,- Universitas Sumatera Utara Total biaya bangunan dan sarana B = Rp 39.890.000.000,- 1.1.3 Perincian Harga Peralatan Harga peralatan yang di impor dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut Timmerhaus et al, 2004 :               = y x m 1 2 y x I I X X C C dimana: C x = harga alat pada tahun 2010 C y = harga alat pada tahun dan kapasitas yang tersedia X 1 = kapasitas alat yang tersedia X 2 = kapasitas alat yang diinginkan I x = indeks harga pada tahun 2010 I y = indeks harga pada tahun yang tersedia m = faktor eksponensial untuk kapasitas tergantung jenis alat Untuk menentukan indeks harga pada tahun 2010 digunakan metode regresi koefisien korelasi: [ ] 2 i 2 i 2 i 2 i i i i i ΣY ΣY n ΣX ΣX n ΣY ΣX Y ΣX n r − ⋅ × − ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ = Montgomery, 1992 Tabel LE.2 Harga Indeks Marshall dan Swift No. Tahun Xi Indeks Yi Xi.Yi Xi² Yi² 1 1989 895 1780155 3956121 801025 2 1990 915 1820850 3960100 837225 3 1991 931 1853621 3964081 866761 4 1992 943 1878456 3968064 889249 5 1993 967 1927231 3972049 935089 6 1994 993 1980042 3976036 986049 7 1995 1028 2050860 3980025 1056784 8 1996 1039 2073844 3984016 1079521 9 1997 1057 2110829 3988009 1117249 Universitas Sumatera Utara 10 1998 1062 2121876 3992004 1127844 11 1999 1068 2134932 3996001 1140624 Tabel LE.2 Harga Indeks Marshall dan Swift...............Lanjutan 12 2000 1089 2178000 4000000 1185921 13 2001 1094 2189094 4004001 1196836 14 2002 1103 2208206 4008004 1216609 Total 27937 14184 28307996 55748511 14436786 Sumber: Tabel 6-2, Timmerhaus et al, 2004 Data : n = 14 ∑Xi = 27937 ∑Yi = 14184 ∑XiYi = 28307996 ∑Xi² = 55748511 ∑Yi² = 14436786 Dengan memasukkan harga-harga pada Tabel LE – 2, maka diperoleh harga koefisien korelasi: r = 14 . 28307996 – 2793714184 [14. 55748511 – 27937²] x [1414436786 – 14184² ] ½ ≈ 0,98 = 1 Harga koefisien yang mendekati +1 menyatakan bahwa terdapat hubungan linier antar variabel X dan Y, sehingga persamaan regresi yang mendekati adalah persamaan regresi linier. Persamaan umum regresi linier, Y = a + b ⋅ X dengan: Y = indeks harga pada tahun yang dicari 2010 X = variabel tahun ke n – 1 a, b = tetapan persamaan regresi Tetapan regresi ditentukan oleh : Montgomery, 1992 2 i 2 i i i i i ΣX ΣX n ΣY ΣX Y ΣX n b − ⋅ ⋅ − ⋅ = a 2 2 2 Xi Xi n. Xi.Yi Xi. Xi Yi. Σ − Σ Σ Σ − Σ Σ = Maka : b = 14 28307996 – 2793714184 = 53536 = 16,8088 Universitas Sumatera Utara 14. 55748511 – 27937² 3185 a = 14184 55748511 – 2793728307996 = - 103604228 = -32528,8 14. 55748511 – 27937² 3185 Sehingga persamaan regresi liniernya adalah: Y = a + b ⋅ X Y = 16,809X – 32528,8 Dengan demikian, harga indeks pada tahun 2010 adalah: Y = 16,8092009 – 32528,8 Y = 1206,4439 Perhitungan harga peralatan menggunakan adalah harga faktor eksponsial m Marshall Swift. Harga faktor eksponen ini beracuan pada Tabel 6-4, Peters et.al., 2004. Untuk alat yang tidak tersedia, faktor eksponensialnya dianggap 0,6 Peters et.al., 2004. Contoh perhitungan harga peralatan:

a. Tangki Penyimpanan Asam Sulfat F-122

Kapasitas tangki , X 2 = 12,0211 m 3 . Dari Gambar LE.1 berikut, diperoleh untuk harga kapasitas tangki X 1 10 m³ adalah C y US 8000. Dari tabel 6-4, Timmerhaus, 2004, faktor eksponen untuk tangki adalah m 0,49. Indeks harga pada tahun 2002 I y 1103. Indeks harga tahun 2010 I x adalah 1206,4439. Maka estimasi harga tangki untuk X 2 12,0211 m 3 adalah : C x = US 8000 × 49 , 10 12,0211 x 1103 1206,4439 C x = US 30.418,41,- C x = Rp 285.933.073,-unit Universitas Sumatera Utara Tabel LE.3 Estimasi Harga Peralatan Proses No. Kode Unit Ket Harga Unit Rp Harga Total Rp 1 F-122 1 I 285.933.073 285.933.073 2 F-312 1 I 3.793.668.771 3.793.668.771 3 F-610 1 I 793.300.957 793.300.957 4 F-414 1 I 311.919.608 311.919.608 5 C-112 1 I 171.681.208 171.681.208 6 J-113 1 I 40.046.058 40.046.058 7 J-111 1 I 65.055.013 65.055.013 8 M-110 1 I 190.597.688 190.597.688 9 M-120 1 I 44.944.632 44.944.632 10 H-130 1 I 324.238.636 324.238.636 11 R-210 1 I 4.775.398.494 4.775.398.494 12 R-220 1 I 1.014.942.074 1.014.942.074 13 T-310 1 I 455.554.092 455.554.092 14 D-410 1 I 735.493.309 735.493.309 15 E-224 1 I 21.866.375 21.866.375 16 E-222 1 I 20.895.314 20.895.314 17 E-314 1 I 24.817.031 24.817.031 18 E-411 1 I 34.845.219 34.845.219 19 E-416 1 I 104.723.606 104.723.606 20 E-510 1 I 104.723.606 104.723.606 21 E-413 1 I 782.728.885 782.728.885 22 E-226 1 I 543.599.827 543.599.827 23 E-513 1 I 16.118.462 16.118.462 24 E-415 1 I 9.940.088 9.940.088 Universitas Sumatera Utara 25 JE-225 1 NI 61.781.935 61.781.935 26 JE-227 1 NI 78.324.314 78.324.314 27 P-114 1 NI 8.221.878 8.221.878 28 P-121 1 NI 5.641.102 5.641.102 Tabel LE.3 Estimasi Harga Peralatan Proses..............Lanjutan 29 P-131 1 NI 2.327.183 2.327.183 30 P-132 1 NI 1.508.113 1.508.113 31 P-211 1 NI 1.514.833 1.514.833 32 P-222 1 NI 1.517.408 1.517.408 33 P-223 1 NI 3.445.090 3.445.090 34 P-311 1 NI 4.854.149 4.854.149 35 P-313 1 NI 4.865.490 4.865.490 36 P-315 1 NI 4.695.977 4.695.977 37 P-412 1 NI 7.171.426 7.171.426 38 P-414 1 NI 4.728.834 4.728.834 39 P-511 1 NI 3.495.152 3.495.152 40 P-512 1 NI 1. 879.823 1. 879.823 41 P-514 1 NI 1. 859.820 1. 859.820 42 P-517 1 NI 2.118.547 2.118.547 43 P-611 1 NI 7.011.469 7.011.469 Harga total 14.873.994.567 Import 14.651.463.893 Non import 222.530.674 Universitas Sumatera Utara Tabel LE.4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas dan Pengolahan Limbah No. Kode Unit Ket Harga Unit Rp Harga Total Rp 1 SC 1 I 166.985.996 166.985.996 2 BS 1 NI 12.000.000 12.000.000 3 CL 1 I 717.724.825 717.724.825 4 SF 1 I 21.800.065 21.800.065 5 CE 1 I 42.715.975 42.715.975 6 AE 1 I 82.979.884 82.979.884 7 CT 1 I 14.421.049.903 14.421.049.903 8 DE 1 I 2.103.642 2.103.642 9 KU 1 I 645.619.207 645.619.207 10 MA 1 I 19.073.164 19.073.164 11 TU 1 I 15.853.508 15.853.508 12 TP-01 1 I 132.948.771 132.948.771 13 TP-02 1 I 156.007.909 156.007.909 14 TP-03 1 I 323.965.365 323.965.365 15 TP-04 1 I 498.667.553 498.667.553 16 TP-05 1 I 9.910.732 9.910.732 17 PU-01 1 NI 5.217.057 5.217.057 18 PU-02 1 NI 5.217.057 5.217.057 19 PU-03 1 NI 550.208 550.208 20 PU-04 1 NI 487.492 487.492 21 PU-05 1 NI 5.217.057 5.217.057 22 PU-06 1 NI 5.217.057 5.217.057 23 PU-07 1 NI 2.979.302 2.979.302 24 PU-08 1 NI 3.026.299 3.026.299 25 PU-09 1 NI 1.910.241 1.910.241 26 PU-10 1 NI 825.647 825.647 27 PU-11 1 NI 2.979.302 2.979.302 28 PU-12 1 NI 224.369 224.369 29 PU-13 1 NI 2.979.302 2.979.302 Universitas Sumatera Utara Tabel LE.4 Estimasi Harga Peralatan Utilitas dan Pengolahan Limbah..........Lanjutan 30 PU-14 1 NI 171.352 171.352 31 PU-15 1 NI 1.910.241 1.910.241 32 PU-16 1 NI 9.554.644 9.554.644 33 PU-17 1 NI 5.067.277 5.067.277 34 PU-18 1 NI 4.351.954 4.351.954 35 BP 2 NI 25.000.000 50.000.000 36 TSA 1 NI 15.000.000 15.000.000 37 BN 1 NI 15.000.000 15.000.000 38 PL-01 1 NI 4.163.621 4.163.621 39 PL-02 1 NI 4.163.621 4.163.621 40 PL-03 1 NI 4.163.621 4.163.621 41 TB 1 I 281.471.872 281.471.872 42 Generator 4 NI 200.000.000 800.000.000 Harga total 18.501.255.091 Import 17.538.878.371 Non import 962.376.720 Keterangan : I untuk peralatan impor, sedangkan N.I. untuk peralatan non impor. Total harga peralatan tiba di lokasi pabrik purchased-equipment delivered adalah: = 1,43 x Rp 14.651.463.893,- + Rp 17.538.878.371,- + 1,21 x Rp 222.530.674,- + Rp 962.376.720,- = Rp 47.465.927.385,- Biaya pemasangan diperkirakan 40 dari total harga peralatan Peters et.al., 2004. Biaya pemasangan = 0,40 × Rp 47.465.927.385,- = Rp 18.986.370.954,- Harga peralatan + biaya pemasangan C : = Rp 47.465.927.385,- + Rp 18.986.370.954,- = Rp 66.452.298.339,- Universitas Sumatera Utara 1.1.4 Instrumentasi dan Alat Kontrol Diperkirakan biaya instrumentasi dan alat kontrol 36 dari total harga peralatan Peters et.al., 2004. Biaya instrumentasi dan alat kontrol D = 0,36 × Rp 47.465.927.385,- = Rp 17.087.733.859,- 1.1.5 Biaya Perpipaan Diperkirakan 60 dari total harga peralatan Peters et.al., 2004. Biaya perpipaan E = 0,60 × Rp 47.465.927.385,- = Rp 28.479.556.431,- 1.1.6 Biaya Instalasi Listrik Diperkirakan 30 dari total harga peralatan Peters et.al., 2004. Biaya instalasi listrik F = 0,3 × Rp 47.465.927.385,- = Rp 14.239.778.216,- 1.1.7 Biaya Insulasi Diperkirakan biaya insulasi 15 dari total harga peralatan Peters et.al., 2004. Biaya insulasi G = 0,15 × Rp 47.465.927.385,- = Rp 7.119.889.108,- 1.1.8 Biaya Inventaris Kantor Diperkirakan 5 dari total harga peralatan Peters et.al., 2004. Biaya inventaris kantor H = 0,05 × Rp 47.465.927.385,- = Rp 2.373.296.369,- Universitas Sumatera Utara 1.1.9 Biaya Perlengkapan Kebakaran dan Keamanan Diperkirakan biaya perlengkapan kebakaran dan keamanan 2 dari total harga peralatan Peters et.al., 2004. Biaya perlengkapan kebakaran dan keamanan I = 0,02 × Rp 47.465.927.385,- = Rp 949.318.548 ,- 1.1.10 Sarana Transportasi Untuk mempermudah pekerjaan, perusahaan memberi fasilitas sarana transportasi J seperti pada tabel berikut . Tabel LE.5 Biaya Sarana Transportasi No. Jenis Kendaraan Unit Tipe Harga Unit Rp Harga Total Rp 1 Dewan Komisaris 2 Corolla Altis 400.000.000 800.000.000 2 Mobil direktur 1 toyota fortuner 480.000.000 480.000.000 3 Mobil manajer 4 kijang inova 250.000.000 1.000.000.000 4 Bus karyawan 3 bus 450.000.000 1.350.000.000 5 Truk 2 truk 500.000.000 1.000.000.000 6 Mobil pemasaran 2 pick-up 150.000.000 300.000.000 7 Mobil pemadam kebakaran 3 truk tangki 600.000.000 1.800.000.000 8 Sepeda Motor 4 Honda 15.000.000 60.000.000 Total 6.790.000.000 Total MITL = A + B + C + D + E + F + G + H + I + J = Rp 185.647.870.870,-

1.2 Modal Investasi Tetap Tak Langsung MITTL