UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur saya ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas berkat, kasih, kekuatan dan kesehatan yang diberikan selama pengerjaan skripsi ini, sehingga skripsi ini dapat penulis selesaikan.
Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana di Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Adapun yang menjadi judul skripsi ini yaitu “Analisa Titik Operasi Optimum Pompa Slurry Pada Bucket Wheel Dredger Dengan Variasi Sudut Gali
30°,35°, dan 40°” .
Selama penulisan skripsi ini, penulis juga mendapat banyak bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis juga mengucapkan terima kasih kepada:
1. Kedua Orang Tua Penulis W. Tampubolon dan R. Rajagukguk yang telah mendoakan dan memberikan dukungan baik moral maupun moril kepada penulis.
2. Bapak Ir. Tekad Sitepu, M.T., selaku dosen pembimbing penulis yang telah membimbing sehingga skripsi ini dapat selesai.
3. Bapak Ir.Syahrul Abda, M.Sc dan Bapak Dr.Eng.Himsar Ambarita, S.T, MT selaku dosen pembanding penulis.
4. Bapak Dr.Ing.Ir.Ikwansyah Isranuri, selaku Ketua Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik USU.
5. Abang dan kakak penulis, Alexander Leonardo Tampubolon, Dody Wasfonda Tampubolon, Hikmarani dan Marlen Tunru yang telah mendoakan dan mendukung penulis.
6. Bapak/Ibu Staff Pengajar dan Pegawai di Departemen Teknik Mesin USU. 7. Partner Tugas Akhir; Billy Emkel Gudsanov dan Asybel Sidabutar, yang
selalu bekerja sama dengan baik dalam penyelesaian skripsi ini.
8. Om, Bibik, dan Keluarga Billy yang telah menyediakan rumahnya sebagai tempat pengerjaan skripsi.
9. Kedua Orang tua Asybel Sidabutar, yang telah membimbing dan memfasilitasi penulis selama proses pengambilan data di Pulau Bangka. 10.Pak Firmansyah dan seluruh karyawan PT.Timah (Persero) Tbk. yang
telah membantu dalam proses pengumpulan data.
11.Greacia Febrianis Sinaga dan segenap keluarga besar Boanerges Medan, yang telah mendoakan, memberikan dukungan bagi penulis selama 1 tahun lebih di Medan.
12.Segenap kolega mahasiswa Teknik Mesin USU dan rekan rekan yang tidak bisa disebutkan satu persatu, atas dukungan dan doanya.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi penyempurnaan dimasa mendatang.
Akhirnya penulis berharap skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Terima kasih.
Medan, 2016 Penulis
ABSTRAK
PT.Timah (Persero) Tbk. merupakan perusahaan tambang timah dengan cadangan terbesar di dunia yang menggunakan kapal isap tipe Bucket Wheel Dredger sebagai salah satu metode penambangan lepas pantai. Untuk mendistribuskan material tambang dari dasar laut menuju unit penyaringan, digunakan air sebagai media pembawa dibantu dengan pompa melalui jaringan pemipaan. Pada proses pengerukan, ternyata didapat masih ada material logam timah yang tertinggal di dasar lautan. Hal ini menyebabkan pengerukan menjadi kurang maksimal. Oleh karena itu, diperlukan analisa untuk mencari kondisi operasi optimum untuk setiap kedalaman penggalian. Dalam penelitian ini, dilakukan perhitungan head secara teoritis dimana prosedur dimulai dengan pengumpulan data pendukung, kemudian melakukan perhitungan untuk mendapatkan hasil. Dalam kondisi lapangan, didapat perubahan luas penampang pipa dikarenakan erosi. Untuk menghitung head, digunakan persamaan Bernoulli, untuk kerugian head major dan head minor digunakan persamaan Darcy-Weisbach dimana kapasitas aliran adalah tetap sebesar 7747.2 m3/h dengan variasi sudut gali 30°,35°, dan 40° pada luas penampang dengan pemakaian baru, 1 bulan, 2 bulan, dan 3 bulan. Didapat titik operasi optimum pompa slurry untuk setiap sudut secara berurutan adalah pada 517.08 rpm, 517.44 rpm, 520.96 rpm untuk pemakaian baru; 517.44 rpm, 517.44 rpm, 521.664 rpm untuk pemakaian satu bulan ; 517.44 rpm, 517.792 rpm, 520.96 rpm untuk pemakaian dua bulan; 511.808 rpm, 512.16 rpm, 513.92 rpm untuk tiga bulan.
ABSTRACT
PT. Timah (Persero) Tbk. is a tin mining company with largest resource in the world that uses Bucket Wheel Dredger as one of their offshore mining method. To distribute mineral from seabed into filtering unit, water is used to be a carrier with helps from pumps along pipeline. On dredging process, there is still lot of tin mineral left behind the sea bed. This cause the dredging be less than the maximum. In this research, researcher calculates head theoretically. Procedure starts from gathering data, then doing the calculation to get the result. Changing of pipe cross section area also occurs due to the erosion.In field conditions, obtained changes in pipe cross-sectional area due to erosion. To calculate head, used Bernoulli equation and to calculate major and minor head, used Darcy-Weisbach equation. The capacity of flow is constant, 7747.2 m3/h with dredging angle of 30°, 35°, and 40° on pipe cross section area for new installment, 1, 2, and 3 month(s) of use. The results show that the optimal operating point for each dredging angle consecutively is 517.08 rpm, 517.44 rpm, 520.96 rpm for new installment, 517.44 rpm, 517.44 rpm, 521.664 rpm for 1 month of use, 517.44 rpm, 517.792 rpm, 520.96 rpm for 2 months of use, and 511.808 rpm, 512.16 rpm, 513.92 rpm for 3 months of use.
DAFTAR ISI
KARTU BIMBINGAN
EVALUASI SEMINAR TUGAS SARJANA MAHASISWA ABSENSI PEMBANDING BEBAS MAHASISWA
KATA PENGANTAR i ABSTRAK ii DAFTAR ISI iv DAFTAR TABEL v DAFTAR GAMBAR ix DAFTAR NOTASI x BAB 1 PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang 1 1.2Perumusan Masalah 3 1.3Batasan Masalah 3 1.4Tujuan Penelitian 3 1.5Manfaat Penelitian 4 1.6Sistematika Penulisan 4
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Bucket Wheel Dredger 6
2.1.1 Cara Kerja Bucket Wheel Dredger 7
2.1.2 Komponen Utama Bucket Wheel Dredger 9
2.2 Klasifikasi Fluida 14
2.2.1 Fluida Newtonian 14
2.2.2 Fluida Non-Newtonian 14
2.3 Slurry 14
2.4 Massa Jenis Campuran 19
2.5 Kapasitas dan Kecepatan Aliran Fluida 20
2.6 Persamaan Energi 22
2.7 Aliran Laminar dan Turbulen 22
2.9 Persamaan Bernoulli 33
2.10 Kecepatan Minimum Aliran Slurry 34
2.11 Diameter Hidraulik 35
2.12 HR dan ER 36
2.13 Head Solid 37
2.14 Head Mixture 37
BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu 38
3.1.1 Tempat Penelitian 38
3.1.2 Waktu Pelaksanaan 38
3.2 Bahan dan Alat 38
3.2.1 Bahan 38 3.2.2 Alat 39 3.3 Prosedur Penelitian 40 3.3.1 Studi Literatur 40 3.3.2 Pengumpulan Data 40 3.4 Variabel Penelitian 42 3.5 Analisa Data 43 3.6 Kerangka Penelitian 44