Analisa Laju Aliran Air Bersih Dengan Menggunakan Software Pipe Flow Expert V 6.39 di Perumahan Graha Indah Kelapa Gading. Klambir V, Medan
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Sistem perpipaan berfungsi untuk mengantarkan atau mengalirkan suatu
fluida dari tempat yang lebih rendah ke tujuan yang diinginkan dengan bantuan
mesin atau pompa. Misalnya pipa yang dipakai untuk memindahkan minyak dari
tangki ke mesin, memindahkan minyak pada bantalan – bantalan dan juga
mentransfer air bersih dari tangki penyimpanan kesetiap rumah diperumahan
untuk kebutuhan sehari-hari serta masih banyak lagi fungsi lainnya.
Pipa digunakan untuk mengalirkan fluida (zat cair atau gas) dari satu atau
beberapa titik ke satu titik atau beberapa titik lainnya. Sistem perpipaan (piping
system) terdiri dari gabungan pipa – pipa yang memiliki panjang total relatif
pendek dan digunakan untuk mengalirkan fluida dari suatu peralatan ke peralatan
lainnya yang beroperasi pada suatu plant. Sistem perpipaan dilengkapi dengan
komponen – komponen seperti katup, flens, belokan, percabangan, nozzle,
reducer, tumpuan, isolasi, dan lain – lain.
Dalam suatu perencangan plant tidak terlepas dari pada sistem perpipaan
yang mana berfungsi sebagai jalur transportasi fluida yang ingin dialirkan dari
satu komponen ke komponen yang lain. Sistem perpipaan ini harus dirancang
sedemikan rupa sehinga mampu menahan beban yang terjadi, baik beban statis
dan dinamis yang terjadi. Analisa tergangan pada perpipaan adalah teknik yang
dilakukan oleh engineer agar sistem perpipaan tanpa tegangan berlebih (over
stress) dan pembebanan berlebih (over loading) pada kompenen pemipaan dengan
komponen yang terhubung.
Air bersih merupakan jenis sumber daya air bermutu baik biasa
dimanfaatkan oleh manusia untuk keperluan sehari-hari seperti mandi, mencuci
dan sebagainya. Sistem distribusi air bersih merupakan suatu jaringan perpipaan
yang tersusun atas sistem pipa, pompa, reservoir, dan perlengkapan lainnya.
PT Ferro Filter unit Perumahan Graha Indah Kelapa Gading Klambir V
merupakan perusahaan penyedian air bersih unit pengolahan dan pendistribusian
yang menggunakan sistem pemipaan sebagai media pendistribusian air bersih ke
27
Universitas Sumatera Utara
setiap rumah – rumah masyarakat yang ada di komplek perumahan tersebut.
Diharapkan dengan menganalisa besarnya laju aliran yang terjadi pada sistem
distribusi air bersih itu dapat menjadi acuan untuk mengevaluasi komponenkomponen yang terdapat pada sistem perpipaan yang terpasang.
Pendistribusian air bersih di komplek perumahan sangat memerlukan suatu
instalasi pendistribusian yang mampu memenuhi kebutuhan akan air bersih secara
merata ke seluruh rumah pada komplek tersebut. Perbedaan jarak antar rumah dari
tangki penyimpanan tidak sama, hal ini menyebabkan besar tekanan air bersih
yang keluar dari sistem perpipaan pada tiap rumah tidak sama. Untuk
menghasilkan tekanan dan debit air yang optimal dibutuhkan perancangan
instalasi yang baik.
Untuk mengatasi keadaan ini, diperlukan pembangunan sistem distribusi
air yang baik untuk menjamin ketersediaan air bersih bagi konsumen dengan
merata dan evaluasi terhadap sistem penyediaan air bersih yang ada sekarang ini,
terutama sistem jaringan pipa distribusinya. Hal ini dilakukan untuk mengetahui
kendala-kendala yang mungkin terjadi pada jaringan pipa distribusi sehingga hal
tersebut menyebabkan ketidaklancaran pendistribusian air bersih pada tiap rumah.
Pasokan air kesetiap rumah umumnya dilakukan melalui jaringan pipa distribusi
air.
Pada tugas ini akan membahas mengenai perhitungan analisa laju aliran air
bersih pada sistem perpipaan. Proses menganalisa aliran fluida pada sistem
pemipaan dibantu oleh program komputer Pipe Flow Expert V 6.39.
1.2
Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1.
Untuk mengetahui laju aliran fluida yang terjadi disepanjang pipa pada
sistem perpipaan di Perumahan Graha Indah Kelapa Gading dengan
menggunakan software Pipe Flow Expert.
2.
Untuk mengetahui besar headlosses yang terjadi di sepanjang pipa distribusi
tersebut.
3.
Untuk
menghitung
perbandingan
perhitungan
antara
teoritis
dan
menggunakan software pada tiap – tiap kondisi tertentu.
28
Universitas Sumatera Utara
1.3
Batasan Masalah
Penulis membatasi masalah pada analisa aliran fluida dan besarnya
headlosses yang terjadi pada pipa yang sudah ada serta sudah digunakan untuk
mendistribusikan air bersih saja, sehingga penulis hanya menganalisa hasil
rancangan.
1.4
Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini yaitu sebagai berikut:
1.
Hasil dari analisa laju aliran fluida dapat digunakan sebagai bantuan untuk
mengkontrol daerah-daerah kritis pada sistem pemipaan ini dan mencari
solusinya.
2.
Mengetahui besar nilai-nilai laju aliran fluida yang terjadi pada sistem
pemipaan.
3.
Dapat digunakan sebagai panduan dalam menganalisa sistem pemipaan
yang sudah ada dan sistem pemipaan yang masih dalam perencanaan.
1.5
Metodologi Penulisan
Metodologi penulisan yang digunakan pada skripsi ini adalah sebagai
berikut :
1.
Studi literatur, berupa studi kepustakaan, kajian dari buku-buku dan tulisantulisan yang terkait.
2.
Browsing internet, berupa studi artikel-artikel, gambar-gambar dan buku
elektronik (e-book) serta data-data lain yang berhubungan.
3.
Metode studi lapangan, yaitu dengan mengambil data yang dibutuhkan
untuk analisis di Perumahan Graha Indah Kelapa Gading
4.
Diskusi, berupa tanya jawab dengan dosen pembimbing yang ditunjuk oleh
Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara.
29
Universitas Sumatera Utara
1.6
Sistematika Penulisan
Tugas akhir ini dibagi dalam beberapa bab dengan garis besar tiap bab
adalah sebagai berikut :
1.
Bab I : Pendahuluan
Bab ini berisikan latar belakang, tujuan, batasan masalah, manfaat,
metodologi penulisan dan sistematika penulisan.
2.
Bab II : Tinjauan Pustaka
Bab ini berisikan hal-hal yang berhubungan dengan dasar teori analisa laju
aliran fluida pada pipa.
3.
Bab III : Metodologi Penelitian
Bab ini memberikan informasi mengenai tempat pelaksanaan penelitian,
bahan dan peralatan yang dipakai serta tahapan dan prosedur penelitian.
4.
Bab IV : Hasil dan Pembahasan
Adalah hasil dan pembahasan yang berisi tentang data yang diperoleh dari
hasil penelitian di Perumahan Graha Indah Kelapa Gading, Klambir V
Medan.
5.
Bab V : Kesimpulan dan Saran
Bab ini berisi kesimpulan dari analisa yang dilakukan terhadap
permasalahan dan saran hasil penelitian untuk generasi berikutnya.
6.
Daftar Pustaka
Daftar pustaka berisikan literatur serta refrensi yang digunakan untuk
menyusun laporan
30
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Sistem perpipaan berfungsi untuk mengantarkan atau mengalirkan suatu
fluida dari tempat yang lebih rendah ke tujuan yang diinginkan dengan bantuan
mesin atau pompa. Misalnya pipa yang dipakai untuk memindahkan minyak dari
tangki ke mesin, memindahkan minyak pada bantalan – bantalan dan juga
mentransfer air bersih dari tangki penyimpanan kesetiap rumah diperumahan
untuk kebutuhan sehari-hari serta masih banyak lagi fungsi lainnya.
Pipa digunakan untuk mengalirkan fluida (zat cair atau gas) dari satu atau
beberapa titik ke satu titik atau beberapa titik lainnya. Sistem perpipaan (piping
system) terdiri dari gabungan pipa – pipa yang memiliki panjang total relatif
pendek dan digunakan untuk mengalirkan fluida dari suatu peralatan ke peralatan
lainnya yang beroperasi pada suatu plant. Sistem perpipaan dilengkapi dengan
komponen – komponen seperti katup, flens, belokan, percabangan, nozzle,
reducer, tumpuan, isolasi, dan lain – lain.
Dalam suatu perencangan plant tidak terlepas dari pada sistem perpipaan
yang mana berfungsi sebagai jalur transportasi fluida yang ingin dialirkan dari
satu komponen ke komponen yang lain. Sistem perpipaan ini harus dirancang
sedemikan rupa sehinga mampu menahan beban yang terjadi, baik beban statis
dan dinamis yang terjadi. Analisa tergangan pada perpipaan adalah teknik yang
dilakukan oleh engineer agar sistem perpipaan tanpa tegangan berlebih (over
stress) dan pembebanan berlebih (over loading) pada kompenen pemipaan dengan
komponen yang terhubung.
Air bersih merupakan jenis sumber daya air bermutu baik biasa
dimanfaatkan oleh manusia untuk keperluan sehari-hari seperti mandi, mencuci
dan sebagainya. Sistem distribusi air bersih merupakan suatu jaringan perpipaan
yang tersusun atas sistem pipa, pompa, reservoir, dan perlengkapan lainnya.
PT Ferro Filter unit Perumahan Graha Indah Kelapa Gading Klambir V
merupakan perusahaan penyedian air bersih unit pengolahan dan pendistribusian
yang menggunakan sistem pemipaan sebagai media pendistribusian air bersih ke
27
Universitas Sumatera Utara
setiap rumah – rumah masyarakat yang ada di komplek perumahan tersebut.
Diharapkan dengan menganalisa besarnya laju aliran yang terjadi pada sistem
distribusi air bersih itu dapat menjadi acuan untuk mengevaluasi komponenkomponen yang terdapat pada sistem perpipaan yang terpasang.
Pendistribusian air bersih di komplek perumahan sangat memerlukan suatu
instalasi pendistribusian yang mampu memenuhi kebutuhan akan air bersih secara
merata ke seluruh rumah pada komplek tersebut. Perbedaan jarak antar rumah dari
tangki penyimpanan tidak sama, hal ini menyebabkan besar tekanan air bersih
yang keluar dari sistem perpipaan pada tiap rumah tidak sama. Untuk
menghasilkan tekanan dan debit air yang optimal dibutuhkan perancangan
instalasi yang baik.
Untuk mengatasi keadaan ini, diperlukan pembangunan sistem distribusi
air yang baik untuk menjamin ketersediaan air bersih bagi konsumen dengan
merata dan evaluasi terhadap sistem penyediaan air bersih yang ada sekarang ini,
terutama sistem jaringan pipa distribusinya. Hal ini dilakukan untuk mengetahui
kendala-kendala yang mungkin terjadi pada jaringan pipa distribusi sehingga hal
tersebut menyebabkan ketidaklancaran pendistribusian air bersih pada tiap rumah.
Pasokan air kesetiap rumah umumnya dilakukan melalui jaringan pipa distribusi
air.
Pada tugas ini akan membahas mengenai perhitungan analisa laju aliran air
bersih pada sistem perpipaan. Proses menganalisa aliran fluida pada sistem
pemipaan dibantu oleh program komputer Pipe Flow Expert V 6.39.
1.2
Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1.
Untuk mengetahui laju aliran fluida yang terjadi disepanjang pipa pada
sistem perpipaan di Perumahan Graha Indah Kelapa Gading dengan
menggunakan software Pipe Flow Expert.
2.
Untuk mengetahui besar headlosses yang terjadi di sepanjang pipa distribusi
tersebut.
3.
Untuk
menghitung
perbandingan
perhitungan
antara
teoritis
dan
menggunakan software pada tiap – tiap kondisi tertentu.
28
Universitas Sumatera Utara
1.3
Batasan Masalah
Penulis membatasi masalah pada analisa aliran fluida dan besarnya
headlosses yang terjadi pada pipa yang sudah ada serta sudah digunakan untuk
mendistribusikan air bersih saja, sehingga penulis hanya menganalisa hasil
rancangan.
1.4
Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini yaitu sebagai berikut:
1.
Hasil dari analisa laju aliran fluida dapat digunakan sebagai bantuan untuk
mengkontrol daerah-daerah kritis pada sistem pemipaan ini dan mencari
solusinya.
2.
Mengetahui besar nilai-nilai laju aliran fluida yang terjadi pada sistem
pemipaan.
3.
Dapat digunakan sebagai panduan dalam menganalisa sistem pemipaan
yang sudah ada dan sistem pemipaan yang masih dalam perencanaan.
1.5
Metodologi Penulisan
Metodologi penulisan yang digunakan pada skripsi ini adalah sebagai
berikut :
1.
Studi literatur, berupa studi kepustakaan, kajian dari buku-buku dan tulisantulisan yang terkait.
2.
Browsing internet, berupa studi artikel-artikel, gambar-gambar dan buku
elektronik (e-book) serta data-data lain yang berhubungan.
3.
Metode studi lapangan, yaitu dengan mengambil data yang dibutuhkan
untuk analisis di Perumahan Graha Indah Kelapa Gading
4.
Diskusi, berupa tanya jawab dengan dosen pembimbing yang ditunjuk oleh
Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara.
29
Universitas Sumatera Utara
1.6
Sistematika Penulisan
Tugas akhir ini dibagi dalam beberapa bab dengan garis besar tiap bab
adalah sebagai berikut :
1.
Bab I : Pendahuluan
Bab ini berisikan latar belakang, tujuan, batasan masalah, manfaat,
metodologi penulisan dan sistematika penulisan.
2.
Bab II : Tinjauan Pustaka
Bab ini berisikan hal-hal yang berhubungan dengan dasar teori analisa laju
aliran fluida pada pipa.
3.
Bab III : Metodologi Penelitian
Bab ini memberikan informasi mengenai tempat pelaksanaan penelitian,
bahan dan peralatan yang dipakai serta tahapan dan prosedur penelitian.
4.
Bab IV : Hasil dan Pembahasan
Adalah hasil dan pembahasan yang berisi tentang data yang diperoleh dari
hasil penelitian di Perumahan Graha Indah Kelapa Gading, Klambir V
Medan.
5.
Bab V : Kesimpulan dan Saran
Bab ini berisi kesimpulan dari analisa yang dilakukan terhadap
permasalahan dan saran hasil penelitian untuk generasi berikutnya.
6.
Daftar Pustaka
Daftar pustaka berisikan literatur serta refrensi yang digunakan untuk
menyusun laporan
30
Universitas Sumatera Utara