Dimensi Pipa pesat Stabilitas Pipa Pesat 1. Tekanan maksimum akibat water hammer :

2.6 PERHITUNGAN PIPA PESAT PENSTOCK

Pipa pesat adalah pipa yang berfungsi untuk mengalirkan air dari tanki atas head tank atau langsung dari bangunan pengambilan sampai ke turbin. Pipa pesat ditempatkan di atas atau di bawah pernukaan tanah sesuai dengan keadaan geografis dan geologi di mana pipa tersebut ditempatkan. Pipa merupakan penyalur yang berhubungan langsung dengan runner turbin sehingga mulai titik tersebut energi bisa direncanakan. Diameter pipa pesat dapat dihitung dengan rumus:

2.7.1 Dimensi Pipa pesat

Perhitungan awal diameter minimum penstock dapat diestimasi dengan persamaan: D = 0,72Q 0,5 Dimana : Q = Debit rencana m 3 detik Tebal plat pipa pesat: tp = ε η σ + ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ D P Dimana : tp = Tebal plat mm H = Tinggi terjun desain m P = Tekanan air dalam pipa pesat kgcm 2 = 0,1H dyn H dyn = 1,2H m σ = Tegangan ijin plat kgcm 2 η = Efisiensi sambungan las 0,9 untuk pengelasan dengan inspeksi x-ray dan 0,8 untuk pengelasan biasa ε = Korosi plat yang diijinkan 1-3 mm Hasil perhitungan awal tersebut akan dikoreksi dengan memperhatikan faktor keamanan terhadap water hammer.

2.7.2 Stabilitas Pipa Pesat 1. Tekanan maksimum akibat water hammer :

Tekanan balik akibat tertahannya aliran air oleh penutupan katup akan berinteraksi dengan tekanan air yang menuju inlet valve sehingga terjadi tekanan tinggi yang dapat merusak penstock. Konstanta Allievi P = ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ H g V 2 α 1 V = ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ 2 4 1 D Q π Dimana : α = Kecepatan rambat gelombang tekanan mdet H = Tekanan hidrostatis m V = Kecepatan rata-rata dalam aliran mdet Rumus pendekatan : α = 2 1 50 1000 ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ + p t D k dengan harga k = 0,5 untuk baja k = 1 untuk besi tuang Penentuan jenis pipa : − Pipa tipis apabila PD 10.000 kgcm Maka pipa tidak perlu memakai sabuk beugel − Pipa tebal apabila PD 10.000 kgcm Maka pipa perlu memakai sabuk beugel

2. Tekanan lingkar akibat Tekanan Hidrostatik :

σ = η ε − p t R P kgcm 2 Dimana : P = Tekanan air dalam pipa pesat kgcm 2 = 0,1H dyn = 0,11,2H H = Tinggi terjun desain m = 95Gross head R = Luas basah = 0,5 D + ε D = Diameter dalam pipa m tp = Tebal plat mm ε = Korosi plat yang diijinkan 1-3 mm η = Efisiensi sambungan las = 0,85

3. Tumpuan Penstock :

Tumpuan penstock berfungsi untuk mengikat dan menahan penstock. Jarak antar tumpuan L ditentukan oleh besarnya defleksi maksimum penstock yang diijinkan. [ ] 333 , 4 4 0147 , 61 , 182 ⎭ ⎬ ⎫ ⎩ ⎨ ⎧ − + = P D D L Dimana : D = Diameter dalam penstock m P = Berat satuan dalam keadaan penuh berisi air kgm P = W pipa + W air W pipa = baja t D ρ π W air = air D ρ π 25 , 2 2.8. TURBIN 2.8.1 Bagian-Bagian turbin