Analisa Titik Operasi Optimum Pompa Slurry Pada Bucket Wheel Dredger Dengan Variasi Sudut Gali 30°,35°, dan 40°
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Perkembangan
teknologi
serta
industri
saat
ini
diikuti
dengan
bertambahnya permintaan dari industri untuk bahan tambang ataupun mineral,
salah satunya yaitu timah. Indonesia sebagai negara penghasil timah terbesar
kedua di dunia memegang peran yang sangat penting dalam perkembangan
teknologi serta industri di dunia. Timah dibutuhkan oleh masyarakat luas, karena
memiliki nilai guna yang tinggi, terutama pada bidang elektronika. Pada industri
elektronika, timah digunakan sebagai material penyambung logam pada proses
solder. Timah juga banyak digunakan sebagai campuran logam dikarenakan
sifatnya yang lunak dan ringan. Industri makanan juga memiliki ketergantungan
pada logam timah, seperti pada campuran dalam pembungkus makanan yang
berbahan dasar plastik. Kegunaan timah yang luas serta dalam jumlahnya yang
besar ini menjadikan timah menjadi salah satu mineral dengan nilai guna yang
tinggi.
Tingginya ketergantungan oleh masyarakat akan timah yang diakibatkan
oleh
perkembangan teknologi serta bertambahnya jumlah penduduk dunia
membuat nilai
serta semakin menipisnya cadangan logam di daratan
mengharuskan para perusahaan penambang untuk memperluas areal penambangan
nya hingga ke laut dengan cara proses pengerukan.
Pengerukan merupakan proses pengambilan tanah atau material dari lokasi
di dasar air, dan memindahkannya ke lokasi lain. Pengerukan dilakukan dengan
menggunakan kapal keruk atau yang sering disebut dredger yang merupakan
kapal dengan peralatan khusus untuk melakukan pengerukan.
Proses pengerukan membutuhkan biaya serta usaha yang sangat tinggi,
sementara itu cadangan energi yang semakin menipis mengharuskan para engineer
untuk menemukan solusi yang tepat, salah satunya yaitu merancang sistem yang
lebih efisien.
Universitas Sumatera Utara
Di Indonesia, penambangan timah dilakukan oleh beberapa perusahaan,
salah satunya yaitu PT Timah (Persero) Tbk yang dilakukan di Kepulauan Bangka
dan Kepulauan Riau. Praktik penambangan oleh PT Timah dilaksanakan di darat
dan di laut. Pada penambangan di laut, PT Timah memiliki beberapa kapal
produksi timah, salah satunya Bucket Wheel Dredger (BWD)
Bucket Wheel Dredger (BWD) merupakan kapal produksi mineral timah
yang menggunakan Bucket Wheel sebagai alat pengeruk. Bagian utama daripada
kapal ini adalah Bucket Wheel yang berfungsi menghancurkan tanah, pompa
slurry untuk memindahkan material padatan yang bercampur dengan air laut, dan
unit penyaringan yang berguna untuk memisahkan pasir timah dari campuran
campuran yang terdapat pada slurry yang ikut terhisap saat proses pemindahan
material dari dasar laut.
1.2 Perumusan Masalah
Bucket Wheel Dredger adalah kapal pengeruk yang menggunakan Bucket
Wheel sebagai alat pengeruknya. Lapisan tanah yang dikeruk kemudian dihisap
dengan menggunakan pompa untuk diangkut ke kapal melalui pipa untuk diproses
lebih lanjut. Tetapi masih banyak kandungan timah yang tertinggal akibat
pengoperasian tidak optimum. Oleh karena itu, diperlukan kajian yang mendalam
mengenai kondisi operasi yang optimal untuk setiap kedalaman penggalian.
Menurut Penelitian yang dilakukan oleh PT Timah (Persero) Tbk, debit
optimal untuk penambangan dengan Bucket Wheel Dredger adalah sebesar
2324,32 m3/h solid pada Specific Gravity 2.6 dengan besar Concentration by
Volume minimum sebesar 30%.
Pengkajian ini dilakukan untuk memberikan hasil yang lebih baik terhadap
pengoperasian Bucket Wheel Dredger yang bekerja dengan kemiringan ladder
30°,35° dan 40°.
Universitas Sumatera Utara
1.3. Batasan Masalah
Berdasarkan
banyaknya
masalah
yang
dijumpai
dalam
proses
penambangan timah, maka kajian ini dibatasi hanya pada kajian produksi pasir
timah dengan menggunakan Bucket Wheel Dredger pada:
1. Kemiringan ladder 30° pada pemakaian baru, bulan pertama, kedua, dan
ketiga.
2. Kemiringan ladder 35° pada pemakaian baru, bulan pertama, kedua, dan
ketiga.
3. Kemiringan ladder 40° pada pemakaian baru, bulan pertama, kedua, dan
ketiga.
4. Debit slurry dengan kapasitas 2324,32 m3/h solid pada SG sebesar 2.6.
1.4. Tujuan Penelitian
1.4.1. Tujuan Umum
Adapun tujuan umum dari penelitian ini adalah untuk mengetahui
kondisi
operasi
optimum
yang
seharusnya
dilakukan
saat
proses
penambangan timah menggunakan Bucket Wheel Dredger untuk kedalaman
tertentu.
1.4.2. Tujuan khusus
Tujuan khusus dari penelitian ini adalah:
1. Mencari titik operasi putaran pompa slurry pada sudut gali 30°,35°,
dan 40°.
2. Mencari total head yang timbul apabila padatan yang larut
diabaikan.
3. Mencari total head yang timbul dengan padatan yang bercampur
pada aliran fluida.
Universitas Sumatera Utara
1.5. Manfaat Penelitian
Adapun manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah:
1. Memberi masukan untuk meningkatkan hasil penambangan timah
dengan menggunakan Bucket Wheel Dredger.
2. Memberi masukan untuk meningkatkan efisiensi dalam proses
penambangan timah dengan menggunakan Bucket Wheel Dredger.
1.6 Sistematika Penulisan
Skripsi ini dibagi dalam beberapa bab dengan garis besar tiap bab adalah
sebagai berikut :
a. Bab I : Pendahuluan
Bab ini berisikan latar belakang, tujuan, manfaat, dan ruang
lingkup pengujian.
b. Bab II : Tinjauan Pustaka
Bab ini berisikan landasan teori yang digunakan yaitu mengenai
cutter suction dredger, teknik pengoperasian, dan persamaanpersamaan yang akan digunakan.
c. Bab III : Metodologi Penelitian
Bab ini memberikan informasi mengenai tempat pelaksanaan
pengujian, bahan dan peralatan yang dipakai serta tahapan dan
prosedur pengujian.
d. Bab IV : Hasil dan Analisa Pengujian
Bab ini membahas tentang hasil data yang diperoleh dari setiap
pengujian melalui pembahasan perhitungan dan penganalisaan
dengan memarpakan kedalam bentuk tabel dan grafik.
e. Bab V : Kesimpulan dan Saran
Bab ini sebagai penutup berisikan kesimpulan dan saran yang
diperoleh.
f. Daftar Pustaka
Daftar pustaka berisikan literatur yang digunakan untuk menyusun
laporan.
g. Lampiran
Universitas Sumatera Utara
Pada lampiran dapat dilihat hasil data yang diperoleh dari
pengujian dalam bentuk tabel dan gambar.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Perkembangan
teknologi
serta
industri
saat
ini
diikuti
dengan
bertambahnya permintaan dari industri untuk bahan tambang ataupun mineral,
salah satunya yaitu timah. Indonesia sebagai negara penghasil timah terbesar
kedua di dunia memegang peran yang sangat penting dalam perkembangan
teknologi serta industri di dunia. Timah dibutuhkan oleh masyarakat luas, karena
memiliki nilai guna yang tinggi, terutama pada bidang elektronika. Pada industri
elektronika, timah digunakan sebagai material penyambung logam pada proses
solder. Timah juga banyak digunakan sebagai campuran logam dikarenakan
sifatnya yang lunak dan ringan. Industri makanan juga memiliki ketergantungan
pada logam timah, seperti pada campuran dalam pembungkus makanan yang
berbahan dasar plastik. Kegunaan timah yang luas serta dalam jumlahnya yang
besar ini menjadikan timah menjadi salah satu mineral dengan nilai guna yang
tinggi.
Tingginya ketergantungan oleh masyarakat akan timah yang diakibatkan
oleh
perkembangan teknologi serta bertambahnya jumlah penduduk dunia
membuat nilai
serta semakin menipisnya cadangan logam di daratan
mengharuskan para perusahaan penambang untuk memperluas areal penambangan
nya hingga ke laut dengan cara proses pengerukan.
Pengerukan merupakan proses pengambilan tanah atau material dari lokasi
di dasar air, dan memindahkannya ke lokasi lain. Pengerukan dilakukan dengan
menggunakan kapal keruk atau yang sering disebut dredger yang merupakan
kapal dengan peralatan khusus untuk melakukan pengerukan.
Proses pengerukan membutuhkan biaya serta usaha yang sangat tinggi,
sementara itu cadangan energi yang semakin menipis mengharuskan para engineer
untuk menemukan solusi yang tepat, salah satunya yaitu merancang sistem yang
lebih efisien.
Universitas Sumatera Utara
Di Indonesia, penambangan timah dilakukan oleh beberapa perusahaan,
salah satunya yaitu PT Timah (Persero) Tbk yang dilakukan di Kepulauan Bangka
dan Kepulauan Riau. Praktik penambangan oleh PT Timah dilaksanakan di darat
dan di laut. Pada penambangan di laut, PT Timah memiliki beberapa kapal
produksi timah, salah satunya Bucket Wheel Dredger (BWD)
Bucket Wheel Dredger (BWD) merupakan kapal produksi mineral timah
yang menggunakan Bucket Wheel sebagai alat pengeruk. Bagian utama daripada
kapal ini adalah Bucket Wheel yang berfungsi menghancurkan tanah, pompa
slurry untuk memindahkan material padatan yang bercampur dengan air laut, dan
unit penyaringan yang berguna untuk memisahkan pasir timah dari campuran
campuran yang terdapat pada slurry yang ikut terhisap saat proses pemindahan
material dari dasar laut.
1.2 Perumusan Masalah
Bucket Wheel Dredger adalah kapal pengeruk yang menggunakan Bucket
Wheel sebagai alat pengeruknya. Lapisan tanah yang dikeruk kemudian dihisap
dengan menggunakan pompa untuk diangkut ke kapal melalui pipa untuk diproses
lebih lanjut. Tetapi masih banyak kandungan timah yang tertinggal akibat
pengoperasian tidak optimum. Oleh karena itu, diperlukan kajian yang mendalam
mengenai kondisi operasi yang optimal untuk setiap kedalaman penggalian.
Menurut Penelitian yang dilakukan oleh PT Timah (Persero) Tbk, debit
optimal untuk penambangan dengan Bucket Wheel Dredger adalah sebesar
2324,32 m3/h solid pada Specific Gravity 2.6 dengan besar Concentration by
Volume minimum sebesar 30%.
Pengkajian ini dilakukan untuk memberikan hasil yang lebih baik terhadap
pengoperasian Bucket Wheel Dredger yang bekerja dengan kemiringan ladder
30°,35° dan 40°.
Universitas Sumatera Utara
1.3. Batasan Masalah
Berdasarkan
banyaknya
masalah
yang
dijumpai
dalam
proses
penambangan timah, maka kajian ini dibatasi hanya pada kajian produksi pasir
timah dengan menggunakan Bucket Wheel Dredger pada:
1. Kemiringan ladder 30° pada pemakaian baru, bulan pertama, kedua, dan
ketiga.
2. Kemiringan ladder 35° pada pemakaian baru, bulan pertama, kedua, dan
ketiga.
3. Kemiringan ladder 40° pada pemakaian baru, bulan pertama, kedua, dan
ketiga.
4. Debit slurry dengan kapasitas 2324,32 m3/h solid pada SG sebesar 2.6.
1.4. Tujuan Penelitian
1.4.1. Tujuan Umum
Adapun tujuan umum dari penelitian ini adalah untuk mengetahui
kondisi
operasi
optimum
yang
seharusnya
dilakukan
saat
proses
penambangan timah menggunakan Bucket Wheel Dredger untuk kedalaman
tertentu.
1.4.2. Tujuan khusus
Tujuan khusus dari penelitian ini adalah:
1. Mencari titik operasi putaran pompa slurry pada sudut gali 30°,35°,
dan 40°.
2. Mencari total head yang timbul apabila padatan yang larut
diabaikan.
3. Mencari total head yang timbul dengan padatan yang bercampur
pada aliran fluida.
Universitas Sumatera Utara
1.5. Manfaat Penelitian
Adapun manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah:
1. Memberi masukan untuk meningkatkan hasil penambangan timah
dengan menggunakan Bucket Wheel Dredger.
2. Memberi masukan untuk meningkatkan efisiensi dalam proses
penambangan timah dengan menggunakan Bucket Wheel Dredger.
1.6 Sistematika Penulisan
Skripsi ini dibagi dalam beberapa bab dengan garis besar tiap bab adalah
sebagai berikut :
a. Bab I : Pendahuluan
Bab ini berisikan latar belakang, tujuan, manfaat, dan ruang
lingkup pengujian.
b. Bab II : Tinjauan Pustaka
Bab ini berisikan landasan teori yang digunakan yaitu mengenai
cutter suction dredger, teknik pengoperasian, dan persamaanpersamaan yang akan digunakan.
c. Bab III : Metodologi Penelitian
Bab ini memberikan informasi mengenai tempat pelaksanaan
pengujian, bahan dan peralatan yang dipakai serta tahapan dan
prosedur pengujian.
d. Bab IV : Hasil dan Analisa Pengujian
Bab ini membahas tentang hasil data yang diperoleh dari setiap
pengujian melalui pembahasan perhitungan dan penganalisaan
dengan memarpakan kedalam bentuk tabel dan grafik.
e. Bab V : Kesimpulan dan Saran
Bab ini sebagai penutup berisikan kesimpulan dan saran yang
diperoleh.
f. Daftar Pustaka
Daftar pustaka berisikan literatur yang digunakan untuk menyusun
laporan.
g. Lampiran
Universitas Sumatera Utara
Pada lampiran dapat dilihat hasil data yang diperoleh dari
pengujian dalam bentuk tabel dan gambar.
Universitas Sumatera Utara