Sistem Perpipaan Perancangan Instalasi Pendistribusian Air Minum Pada Perumnas Taman Putri Deli, Namorambe-Kabupaten Deli Serdang

(1)

TUGAS SARJANA

SISTEM PERPIPAAN

PERANCANGAN INSTALASI PENDISTRIBUSIAN AIR

MINUM PADA PERUMNAS TAMAN PUTRI DELI,

NAMORAMBE – KABUPATEN DELI SERDANG

O L E H :

A N T H O N Y S T E R S A G A L A

N I M : 0 3 0401 032

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

M E D A N

(2)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Tidak semua daerah memiliki sumber air yang layak untuk memenuhi

kebutuhan domestik sehari-hari. Hal ini disebabkan oleh keterbatasan sumber air dan

sebagian lagi diakibatkan oleh tingginya pencemaran sehingga air tidak layak minum.

Perumnas Taman Putri Deli, Namorambe – Kabupaten Deli Serdang

merupakan salah satu perumahan umum yang belum memiliki instalasi

pendistribusian air minum. Padahal pada kota ini terdapat banyak industri yang

nantinya bisa mengakibatkan meningkatnya desakan akan kebutuhan air yang bersih.

Oleh karena itu perlu direncanakan merancang suatu instalasi pendistribusian air

minum untuk memenuhi kebutuhan Perumnas Taman Putri Deli, Namorambe –

Kabupaten Deli Serdang.

Pada dasarnya fungsi dari perpipaan adalah untuk mendistribusikan air bersih

ke tempat-tempat yang dikehendaki dengan tekanan yang cukup, dan yang kedua,

membuang air kotor dari tempat-tempat tertentu tanpa mencemarkan bagian penting

lainnya.

Umumnya bagian perpipaan dan detailnya merupakan standard dari unit,

seperti ukuran diameter, jenis katup yang akan dipasang, baut dan gasket pipa,

penyangga pipa, dan lain-lain. Sehingga dengan demikian akan terdapat keseragaman

ukuran antara satu dengan lainnya. Sedangkan di pasaran telah terdapat berbagai jenis

pipa dengan ukuran dan bahan-bahan tertentu sesuai dengan kebutuhan seperti dari

bahan Cast Iron, PVC (Polyvinil Chloride), New Steel, dan lain-lain.

Pemasangan pipa dapat dilakukan pada bengkel-bengkel di lapangan atau

pada suatu tempat khusus dan kemudian dibawa ke lapangan untuk dipasang, dengan

demikian akan menguntungkan dari segi waktu, ongkos kerja dan memudahkan

pemasangan di lapangan, namun pemasangan dengan cara ini memerlukan

perhitungan teknis dan ekonomis yang lebih cermat sehingga tidak terjadi kesalahan

dalam pemasangan di lapangan.

Untuk menjadi seorang yang ahli dalam bidang perpipaan tentu bukanlah

(3)

peralatan mekanik, korosi, mekanika fluida, pemilihan material, seni merancang jalur

pipa dan banyak disiplin ilmu lain yang harus dikuasai serta yang terpenting dari

semua itu adalah pengalaman di lapangan.

Dalam merancang suatu jalur pipa yang tersusun dari beberapa buah pipa yang

disusun secara seri maupun paralel maka persoalan yang dihadapi belumlah begitu

rumit, namun banyak juga jalur pipa yang ada bukanlah suatu rangkaian yang

sederhana melainkan suatu jaringan pipa yang sangat kompleks, sehingga

memerlukan penyelesaian yang lebih teliti. Dalam perencanaan itu hal-hal yang perlu

diperhitungkan diantaranya besarnya kapasitas dan kecepatan aliran dari fluida yang

melalui jalur pipa dan hal-hal lain yang perlu diperlukan dalam hal perencanaan.

Oleh karena sistem pendistribusian air minum kepada pelanggan merupakan

hal yang penting, dan kita sebagai manusia tidak lepas dari kebutuhan akan air

minum, maka penulis mengambil bidang Sistem Perpipaan ini sebagai Tugas Sarjana

untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik.

1.2 Tujuan

Adapun tujuan khusus dari perancangan ini adalah untuk memenuhi syarat

memperoleh gelar Strata 1 pada Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Sumatera Utara. Sedangkan tujuan umum dari perancangan ini adalah :

1. Untuk lebih mengetahui dan memahami aplikasi ilmu yang diperoleh

di bangku kuliah terutama mata kuliah Sistem Perpipaan dan Mekanika

Fluida.

2. Untuk merencanakan instalasi jaringan pipa yang digunakan untuk

mendistribusikan air minum pada perumnas Taman Putri Deli,

Namorambe – Kabupaten Deli Serdang.

1.3 Batasan Masalah

Pada perencanaan ini akan dibahas mengenai perancangan dan analisa

pendistribusian air bersih ke konsumen pada suatu jaringan perpipaan di Perumnas

Taman Putri Deli, Namorambe – Kabupaten Deli Serdang.

Adapun permasalahan yang akan dibatasi dalam menganalisa distribusi aliran

pada tiap pipa antara lain kapasitas aliran fluida, kerugian head yang terjadi pada tiap

pipa, ukuran pipa yang digunakan dan tekanan yang terjadi pada ujung pipa terjauh.

(4)

Adapun permasalahan dibatasi dalam menganalisa distribusi aliran pada tiap

pipa antara lain kapasitas aliran fluida, kerugian head yang terjadi pada tiap pipa,

ukuran pipa yang digunakan dan tekanan yang terjadi pada ujung pipa terjauh. Pada

perencanaan ini juga ditentukan pemilihan spesifikasi pompa dan volume reservoir

yang akan digunakan pada perancangan ini, agar setiap masyarakat dapat memperoleh

air bersih secukupnya.

1.4 Sistematika Penulisan

Tugas Sarjana ini terdiri dari 5 bab. Bab 1 memuat latar belakang, tujuan

penulisan, batasan masalah dan sistematika penulisan tugas sarjana ini. Pada bab 2

memuat pembahasan materi mengenai kecepatan dan kapasitas aliran fluida, jenis

aliran, persamaan empiris di dalam pipa dan sistem jaringan pipa.

Pada bab 3 meliputi perencanaan pipa pada sistem jaringan pipa yaitu jumlah

kapasitas pemakaian air, analisa aliran fluida meliputi kapasitas dan kerugian head.

Pada bab 4 meliputi pemilihan pompa dan tekanan pada ujung pipa terjauh..

(5)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kecepatan dan Kapasitas Aliran Fluida

Penentuan kecepatan di sejumlah titik pada suatu penampang memungkinkan

untuk membantu dalam menentukan besarnya kapasitas aliran sehingga pengukuran

kecepatan merupakan fase yang sangat penting dalam menganalisa suatu aliran fluida.

Kecepatan dapat diperoleh dengan melakukan pengukuran terhadap waktu yang

dibutuhkan suatu pertikel yang dikenali untuk bergerak sepanjang jarak yang telah

ditentukan.

Besarnya kecepatan aliran fluida pada suatu pipa mendekati nol pada dinding

pipa dan mencapai maksimum pada tengah-tengah pipa. Kecepatan biasanya sudah

cukup untuk menempatkan kekeliruan yang tidak serius dalam masalah aliran fluida

sehingga penggunaan kecepatan sesungguhnya adalah pada penampang aliran. Bentuk

kecepatan yang digunakan pada aliran fluida umumnya menunjukkan kecepatan yang

sebenarnya jika tidak ada keterangan lain yang disebutkan.

Gambar 2.2 Profil Kecepatan pada saluran terbuka Gambar 2.1 Profil Kecepatan pada saluran tertutup

Besarnya kecepatan akan mempengaruhi besarnya fluida yang mengalir dalam

suatu pipa. Jumlah dari aliran fluida mungkin dinyatakan sebagai volume, berat atau

massa fluida dengan masing-masing laju aliran ditunjukkan sebagai laju aliran volume

(6)

Kapasitas aliran (Q) untuk fluida yang inkompressible menurut [1], yaitu :

Q = A. v

dimana : Q = laju aliran volume (m3/s)

A = Luas penampang aliran (m2)

v = Kecepatan aliran fluida (m/s)

Laju aliran berat fluida (G) menurut [2] dirumuskan sebagai :

G = . A . v

dimana : G = laju aliran berat fluida (N/s)

= berat jenis fluida (N/m3)

Laju aliran massa (M) menurut [2] dinyatakan sebagai :

M = . A . v

dimana : M = Laju aliran massa fluida (kg/s)

= massa jenis fluida (kg/m3)

2.2 Energi dan Head

Energi biasanya didefenisikan sebagai kemampuan untuk melakukan kerja.

Kerja merupakan hasil pemanfaatan tenaga yang dimiliki secara langsung pada suatu

jarak tertentu. Energi dan kerja dinyatakan dalam satuan N.m (Joule).

Setiap fluida yang sedang bergerak selalu mempunyai energi. Dalam menganalisa

masalah aliran fluida yang harus dipertimbangkan adalah mengenai Energi potensial,

energi kinetik dan energi tekanan.

Energi potensial menunjukkan energi yang dimiliki oleh suatu aliran fluida

karena adanya perbedaan ketinggian yang dimiliki fluida dengan tempat jatuhnya.

Energi potensial (Ep) menurut [3] dirumuskan sebagai :

Ep = W . z

dimana : W = Berat fluida (N)

z = beda ketinggian (m)

Energi kinetik menunjukkan energi yang dimiliki oleh fluida karena pengaruh

kecepatan yang dimilikinya. Energi kinetik menurut [3] dirumuskan sebagai :

2 . 2 1

v m

Ek=

dimana : m = massa fluida (kg)

(7)

Energi tekanan, disebut juga dengan energi aliran adalah jumlah kerja yang

dibutuhkan untuk memaksa elemen fluida bergerak menyilang pada jarak tertentu

dan berlawanan dengan tekanan fluida.

Besarnya energi tekanan (Ef) menurut [4] dirumuskan sebagai :

Ef = p . A . L

dimana : p = tekanan yang dialami oleh fluida (N/m2)

A = Luas penampang aliran (m2)

L = panjang pipa (m)

Besarnya energi tekanan menurut [4] dapat juga dirumuskan sebagai berikut :

γ

W p

Ef =

dimana : = Berat jenis fluida (N/m3)

Total energi yang terjadi merupakan penjumlahan dari ketiga macam energi

diatas, menurut [4] dirumuskan sebagai :

γ

Persamaan ini dapat dimodifikasi untuk menyatakan total energi dengan head (H)

dengan membagi masing-masing variabel di sebelah kanan persamaan dengan W

(berat fluida), menurut [4] dirumuskan sebagai :

γ

2.3 Persamaan Energi

Hukum Kekekalan Energi menyatakan energi tidak dapat diciptakan dan tidak

dapat dimusnahkan namun dapat diubah dari suatu bentuk ke bentuk lain. Energi yang

ditunjukkan dari persamaan energi total di atas, atau dikenal sebagai head pada suatu

titik dalam aliran steady adalah sama dengan total energi pada titik lain sepanjang

aliran fluida tersebut. Hal ini berlaku selama tidak ada energi yang ditambahkan ke

(8)

Konsep ini dinyatakan ke dalam bentuk persamaan yang menurut [5] disebut

dengan persamaan Bernoulli, yaitu :

₂

Persamaan di atas digunakan jika diasumsikan tidak ada kehilangan energi

antara dua titik yang terdapat dalam aliran fluida, namun biasanya beberapa head

losses terjadi diantara dua titik. Jika head losses ini tidak diperhitungkan maka akan

menjadi masalah dalam penerapannya di lapangan. Jika head losses dinotasikan

dengan “hl” maka persamaan Bernoulli di atas dapat ditulis menjadi persamaan baru,

dimana menurut [6] dirumuskan sebagai :

hl

Persamaan di atas dapat digunakan untuk menyelesaikan banyak permasalahan

type aliran, biasanya untuk fluida inkompressible tanpa adanya penambahan panas

atau energi yang diambil dari fluida. Namun, persamaan ini tidak dapat digunakan

untuk menyelesaikan aliran fluida yang mengalami penambahan energi untuk

menggerakkan fluida oleh peralatan mekanik, misalnya pompa, turbin dan peralatan

(9)

h2 Head Loses

g v

2 2

1

g v

2

2 2

Total Energi

γ

1

P

γ

2

P

Total Energi

At Point 1 At Point 2

Z₁

Z2

Reference Datum

Direction Of Flow

Gambar 2.3 Illustrasi persamaan Bernoulli

2.4 Aliran Laminar dan Turbulen

Aliran fluida yang mengalir di dalam pipa dapat diklasifikasikan kedalam dua

type aliran yaitu “laminar” dan “turbulen”. Aliran dikatakan laminar jika

partikel-partikel fluida yang bergerak mengikuti garis lurus yang sejajar pipa dan bergerak

dengan kecepatan sama. Aliran disebut turbulen jika tiap partikel fluida bergerak

mengikuti lintasan sembarang di sepanjang pipa dan hanya gerakan rata-ratanya saja

yang mengikuti sumbu pipa.

Dari hasil eksperimen diperoleh bahwa koefisien gesekan untuk pipa silindris

merupakan fungsi dari bilangan Reynold (Re). Dalam menganalisa aliran di dalam

saluran tertutup, sangatlah penting untuk mengetahui type aliran yang mengalir dalam

pipa tersebut. Untuk itu harus dihitung besarnya bilangan Reynold dengan

mengetahui parameter-parameter yang diketahui besarnya. Bilangan Reynold (Re)

menurut [7] dapat dihitung dengan menggunakan persamaan :

µ ρdv =

(10)

dimana : = massa jenis fluida (kg/m3)

d = diameter pipa (m)

v = kecepatan aliran fluida (m/s)

= viskositas dinamik fluida (Pa.s)

Karena viskositas dinamik dibagi dengan massa jenis fluida merupakan

viskositas kinematik ( ) maka bilangan Reynold menurut [7] dapat juga dinyatakan :

υ ρ

µ

υ = sehinggaRe = dv

Menurut [7], Aliran akan laminar jika bilangan Reynold kurang dari 2000 dan

akan turbulen jika bilangan Reynold lebih besar dari 4000. Jika bilangan Reynold

terletak antara 2000 – 4000 maka disebut aliran transisi.

2.5 Kerugian Head (Head Losses) A. Kerugian Head Mayor

Aliran fluida yang melalui pipa akan selalu mengalami kerugian head . Hal ini

disebabkan oleh gesekan yang terjadi antara fluida dengan dinding pipa atau

perubahan kecepatan yang dialami oleh aliran fluida (kerugian kecil).

Kerugian head akibat gesekan dapat dihitung dengan menggunakan salah satu

dari dua rumus berikut , yaitu :

1. Persamaan Darcy - Weisbach, menurut [8] yaitu :

g v d

L f hf

2 2

=

dimana : hf = kerugian head karena gesekan (m)

f = faktor gesekan (diperoleh dari diagram Moody)

v = kecepatan aliran fluida dalam pipa (m/s)

(11)

Tabel 2.1 Nilai kekasaran dinding untuk berbagai pipa komersil

Kekasaran

Bahan

ft m

Riveted Steel 0,003-0,03 0,0009-0,009

Concrete 0,001-0,001 0,0003-0,003

Wood Stave 0,0006- 0,003 0,0002-0,0009

Cast iron 0,00085 0,00026

Galvanized Iron 0,0005 0,00015

Asphalted Cast Iron 0,0004 0,0001

Commercial steel or wrought iron 0,00015 0,000046

Drawn brass or copper tubing 0,000005 0,0000015

Glass and plastic “smooth” “smooth”

(Sumber : Jack B. Evett, Cheng Liu. Fundamentals of Fluids Mechanics. McGraw Hill, New York.

1987, hal. 100.)

2. Persamaan Hazen – Williams.

Rumus ini pada umumnya dipakai untuk menghitung kerugian head dalam

pipa yang relatif sangat panjang seperti jalur pipa penyalur air minum.

Bentuk umum persamaan Hazen – Williams menurut [9], yaitu :

L d C

Q

hf ₁_,₈₅ ₄_,₈₅

85 , 1 666 , 10

=

dimana : hf = kerugian gesekan dalam pipa (m)

Q = laju aliran dalam pipa (m3/s)

C = koefisien kekasaran pipa Hazen-Williams

(diperoleh dari Tabel 2.2)

(12)

Diagram Moody telah digunakan untuk menyelesaikan permasalahan aliran

fluida di dalam pipa dengan menggunakan faktor gesekan pipa (f) dari rumus Darcy -

Weisbach. Untuk aliran laminar dimana bilangan Reynold kurang dari 2000, faktor

gesekan dihubungkan dengan bilangan Reynold, menurut [10] dinyatakan dengan

rumus :

hubungan antara bilangan Reynold, faktor gesekan dan kekasaran relatif menjadi

lebih kompleks. Faktor gesekan untuk aliran turbulen dalam pipa didapatkan dari

hasil eksperimen, antara lain :

1. Untuk daerah complete roughness, rough pipes menurut [10], yaitu :

=

2. Untuk pipa sangat halus seperti glass dan plastik, hubungan antara bilangan

Reynold dan faktor gesekan menurut [11] dirumuskan sebagai :

a. Blasius : ₀_,₂₅

3. Untuk pipa kasar, menurut [12], yaitu :

Von Karman : 1 =2log +1,74

ε

d

f

dimana harga f tidak tergantung pada bilangan Reynold.

(13)

B. Kerugian Head Minor

Selain kerugian yang disebabkan oleh gesekan, pada suatu jalur pipa juga

terjadi kerugian karena kelengkapan pipa seperti belokan, siku, sambungan, katup dan

sebagainya yang disebut dengan kerugian kecil (minor losses).

Besarnya kerugian minor akibat adanya kelengkapan pipa menurut [13] dirumuskan

sebagai :

g v k n hm

2 . .

2

=

dimana : n = jumlah kelengkapan pipa

k = koefisien kerugian (dari lampiran koefisien minor losses peralatan

pipa)

v = kecepatan aliran fluida dalam pipa.

Menurut [14],minor losses dapat diabaikan tanpa kesalahan yang cukup berarti

bila, secara rata – rata terdapat pipa yang panjang (L/d >>> 1000) pada jaringan pipa.

2.6 Persamaan Empiris untuk aliran di dalam pipa

Seperti yang telah diuraikan sebelumnya, bahwa permasalahan aliran fluida

dalam pipa dapat diselesaikan dengan menggunakan persamaan Bernoulli, persamaan

Darcy dan diagram Moody. Penggunaan rumus empiris juga dapat digunakan untuk

menyelesaikan permasalahan aliran. Dalam hal ini digunakan dua model rumus yaitu

persamaan Hazen-Williams dan persamaan Manning.

1. Persamaan Hazen-Williams dengan menggunakan satuan Internasional

menurut [15], yaitu ;

= 0,8492 C R0,63 s0,54

dimana = kecepatan aliran (m/s)

C = korfisien kekasaran pipa Hazen-Williams

R = jari – jari hidrolik

= d untuk pipabundar

4

s = slope dari gradient energi (head losses/panjang pipa)

=

l hl

(14)

Tabel 2.2 Koefisien kekasaran pipa Hazen-Williams

Extremely smooth and straight pipes 140

New Steel or Cast Iron 130

Wood; Concrete 120

New Riveted Steel; vitrified 110

Old Cast Iron 100

Very Old and corroded cast iron 80

(Sumber : Jack B. Evett, Cheng Liu. Fundamentals of Fluids Mechanics. McGraw Hill, New York.

1987, hal. 161.)

2. Persamaan Manning dengan satuan Internasional, menurut [15] yaitu :

2 / 1 3 / 2 0 , 1

s R n =

υ

dimana : n = koefisien kekasaran pipa Manning

Menurut [16], Persamaan Hazen – Williams umumnya digunakan untuk

menghitung headloss yang terjadi akibat gesekan (Amerika Serikat). Persamaan ini

tidak dapat digunakan untuk liquid lain selain air dan digunakan khusus untuk aliran

yang bersifat turbulen. Persamaan Darcy – Weisbach secara teoritis tepat digunakan

untuk semua rezim aliran dan semua jenis liquid. Persamaan Manning biasanya

digunakan untuk aliran saluran terbuka (open channel flow).

2.7 Pipa yang dihubungkan Seri

Pipa yang dihubungkan secara sejajar dimana laju aliran yang mengalir

didalamnya sama-sama dialiri aleh aliran yang sama dapat dikatakan pipa yang

dibungkan secara seri dimana keuntungan dari sambungan pipa model ini adalah

(15)

2

3

B 1

Gambar 2.4 Pipa yang dihubungkan seri

Jika dua buah pipa atau lebih dihubungkan secara seri maka semua pipa akan

dialiri oleh aliran yang sama. Total kerugian head pada seluruh sistem adalah jumlah

kerugian pada setiap pipa dan perlengkapan pipa, menurut [17] dirumuskan sebagai :

Q0 = Q1 = Q2 = Q3

Q0 = A1V1 = A2V2 = A3V3

hl = hl1 + hl2 + hl3

Persoalan aliran yang menyangkut pipa seri sering dapat diselesaikan dengan

mudah dengan menggunakan pipa ekuivalen, yaitu dengan menggantikan pipa seri

dengan diameter yang berbeda-beda dengan satu pipa ekuivalen tunggal. Dalam hal

ini, pipa tunggal tersebut memiliki kerugian head yang sama dengan sistem yang

digantikannya untuk laju aliran yang spesifik.

2.8 Pipa yang dihubungkan Paralel

Pipa yang dihubungkan secara bercabang dimana laju aliran masuk sama

dengan total laju aliran pipa dihunbkan tersebut dapat dikatakan pipa yang memiliki

(16)

3

A ₂

1

B

Gambar 2.5 Pipa yang dihubungkan secara paralel

Jika dua buah pipa atau lebih dihubungkan secara paralel, total laju aliran sama

dengan jumlah laju aliran yang melalui setiap cabang dan rugi head pada sebuah

cabang sama dengan pada yang lain,menurut [18] dirumuskan sebagai :

Q0 = Q1 + Q2 + Q3

Q0 = A1V1 + A2V2 + A3V3

hl1 = hl2 = hl3

Hal lain yang perlu diperhatikan adalah bahwa persentase aliran yang melalui setiap

cabang adalah sama tanpa memperhitungkan kerugian head pada cabang tersebut.

Rugi head pada setiap cabang boleh dianggap sepenuhnya terjadi akibat

gesekan atau akibat katup dan perlengkapan pipa, diekspresikan menurut panjang pipa

atau koefisien losses kali head kecepatan dalam pipa. Menurut [18] dirumuskan

diperoleh hubungan kecepatan :

(17)

2.9 Sistem Jaringan Pipa

Pada loop dibawah ini dimana laju aliran massa yang masuk sama dengan

total laju aliran massa yang keluar . Dapat diasumsikan seperti gambar dibawah ini

B

Gambar 2.6 Jaringan Pipa

Jaringan pipa pengangkut air yang kompleks dapat dianalisis dengan cepat

menggunakan persamaan Hazen-Williams atau rumus gesekan lain yang sesuai.

Perhitungan distribusi aliran pada suatu jaringan biasanya rumit karena harus

memecahkan serangkaian persamaan hambatan yang tidak linear melalui prosedur

yang iteratif. Kesulitan lainnya adalah adanya kenyataan bahwa kebanyakan jaringan,

arah aliran pipa tidak diketahui sehingga losses antara dua titik menjadi sukar untuk

ditentukan. Dalam perancangan sebuah jaringan, aliran dan tekanan di berbagai titik

menjadi persyaratan utama untuk menentukan ukuran pipa, sehingga harus

diselesaikan dengan cara berurutan dan iterasi.

Sebuah jaringan yang terdiri dari sejumlah pipa mungkin membentuk sebuah

loop, dimana pipa yang sama dipakai oleh dua loop yang berbeda, seperti terlihat pada

gambar di atas. Ada dua syarat yang harus diperhatikan agar aliran dalam jaringan

(18)

1. Aliran netto ke sebuah titik harus sama dengan nol. Ini berarti bahwa laju

aliran ke sebuah titik pertemuan harus sama dengan laju aliran dari titik

pertemuan yang sama.

2. Head losses netto di seputar sebuah loop harus sama dengan nol. Jika

sebuah loop ditelusuri ke arah manapun, sambil mengamati perubahan head

akibat gesekan atau losses yang lain, kita harus mendapatkan aliran yang

setimbang ketika kembali ke kondisi semula (head dan tekanan) pada

kondisi awal.

Prosedur untuk menentukan distribusi aliran dalam suatu jaringan meliputi

penentuan aliran pada setiap pipa sehingga kontinuitas pada setipa pertemuan

terpenuhi (syarat 1). Selanjutnya head losses dari setiap loop dihitung dan jika tidak

sama dengan nol maka aliran yang telah ditetapkan harus dikoreksi kembali dengan

perkiraan dan metode iterasi yang disebut metode Hardy Cross.

Untuk sebuah loop tertentu dalam sebuah jaringan misalkan Q adalah laju

aliran sesungguhnya atau laju aliran setimbang dan Qo adalah laju aliran yang

diandaikan sehingga Q = Qo + Q. Dari persamaan Hazen-Williams hl = nQX, maka

fungsi Q dapat dikembangkan dalam deret Taylor sebagai :

....

jika hanya orde pertama yang digunakan, kemudian Q dihitung dengan f(Q) = hl,

maka :

Harga x adalah eksponen dalam persamaan Hazen-Williams apabila digunakan untuk

menghitung hl dan besarnya adalah 1,85

terdapat dalam persamaan yang menggunakan satuan British, yaitu : ₁4_,₈₅,73₄_,₈₇

d C

L

n= .

Cara lain yang dapat digunakan ialah dengan persamaan Darcy-Weisbach

dengan x = 2 dan 8₂ ₅

gesekan selalu berubah untuk setiap iterasi.

Prosedur pengerjannya sebagai berikut :

1. Andaikan distribusi aliran yang paling wajar, baik besar maupun arahnya

(19)

mempunyai jumlah aljabar nol. Ini harus ditunjukkan dari diagram

jaringan pipa yang bersangkutan.

2. Buat sebuah tabel untuk menganalisa setiap loop tertutup dalam jaringan

yang semi-independent.

3. Hitung head losses pada setiap pipa.

4. Untuk tiap loop, anggap bahwa laju aliran Qo dan head losses (hl) positif

untuk aliran yang searah dengan jarum jam dan negatif untuk aliran yang

berlawanan arah jarum jam.

5. Hitung jumlah aljabar head losses ( hl) dalam setiap loop.

6. Hitung total head losses persatuan laju aliran

Qo hl

untuk tiap pipa. Tentukan

jumlah besaran nxQo0,85 Qo

hl

= . Dari defenisi tentang head losses

dan arah aliran, setiap suku dalam penjumlahan ini harus bernilai positif.

7. Tentukan koreksi aliran dari tiap loop, menurut [19] dirumuskan sebagai

berikut :

Qo hl n

hl Q

/

− = ∆

dimaana : Q = koreksi laju aliran untuk loop

hl = jumlah aljabar kerugian head untuk semua pipa dalam

loop.

n = harga yang bergantung pada persamaan yang digunakan

untuk menghitung laju aliran.

n = 1,85 bila digunakan persamaan Hazen-Williams.

n = 2 bila digunakan persamaan Darcy dan Manning.

Koreksi diberikan untuk setiap pipa dalam loop. Sesuai dengan

kesepakatan, jika Q bernilai positif ditambahkan ke aliran yang searah

jarum jam dan dikurangkan jika berlawanan arah jarum jam. Untuk pipa

yang dugunakan secara bersama dengan loop lain, maka koreksi aliran

untuk pipa tersebut adalah harga netto dari koreksi untuk kedua loop.

8. Tuliskan aliran yang telah dikoreksi pada diagram jaringan pipa seperti

pada langkah 1. Untuk memeriksa koreksi pada langkah 7 perhatikan

(20)

9. Ulangi langkah 1 sampai 8 sampai koreksi aliran = 0.

Prosedur di atas dapat digambarkan pada sebuah tabel berikut.

Tabel 2.2 Prosedur pengerjaan iterasi

1 2 3 4 5 6 7

Ditentukan Diketahui Diketahui Ditaksir Diagram

pipa

2.10 Pipa yang dipasang pada Pompa dan Turbin

Pipa-pipa yang dipasang dengan pompa atau turbin tentunya akan ada energi

yang bertambah dan berkurang. Bila pipa dipasangkan dengan pompa maka akan ada

penambahan energi sebesar Hp dan bila dipasangkan dengan turbin akan ada

pengurangan energi sebesar HT . Untuk menyelesaikan persoalan di atas digunakan

persamaan Bernoulli.

1. Pipa yang dipasang dengan pompa.

Pompa termasuk ke dalam kelompok mesin kerja yaitu mesin fluida yang

berfungsi untuk mengubah energi mekanik menjadi energi fluida. Head pompa adalah

energi yang harus ditambahkan pompa ke dalam fluida untuk memindahkan fluida

tersebut dari tempat yang memiliki head rendah ke tempat dengan head yang tinggi.

Head yang dibutuhkan tersebut, menurut [18] dirumuskan sebagai :

L

(21)

Untuk menghitung besarnya daya yang dibutuhkan pompa, menurut [18] adalah

sebagai berikut : P = . Q . Hp

2. Pipe yang dipasang dengan turbin.

Turbin merupakan salah satu mesin tenaga yaitu mesin fluida yang berfungsi

untuk mengubah energi fluida menjadi energi mekanik poros. Head turbin adalah

energi yang dipindahkan fluida untuk menghasilkan energi mekanik poros turbin.

Head yang dibutuhkan tersebut, menurut [19] dirumuskan sebagai :

L

adalah perbedaan head tekanan

Untuk menghitung besarnya daya yang dibutuhkan turbin, menurut [20] adalah

sebagai berikut : P = . Q . HT

dimana : P = daya turbin (W)

= Berat jenis fluida (N/m3)

Q = Laju aliran fluida (m3/s)

(22)

BAB III

PERENCANAAN PIPA PADA SISTEM JARINGAN PIPA

3.1 Jumlah Pemakaian Air

Dalam merencanakan suatu sistem jaringan pipa yang dipergunakan untuk

mendistribusikan air bersih pada Perumnas, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan

yaitu kebutuhan air secara keseluruhan yang meliputi kebutuhan perumahan itu

sendiri dan fasilitas lainnya. Dalam hal ini perumahan yang direncanakan terdiri dari

1270 kepala keluarga dan fasilitas penunjang lainnya.

3.1.1 Kebutuhan air bersih pada perumahan

Adapun jumlah anggota keluaga setiap rumah berkisar antara 4 – 8 orang.

Dalam perencanaan ini diasumsikan setiap rumah berjumlah 5 orang yang terdiri dari

1 ayah, 1 ibu dan 3 anak. Dari hasil survey diperoleh jumlah rumah yang terdapat

pada Perumnas Taman Putri Deli, Namorambe – Kabupaten Deli Serdang = 1270

rumah sehingga jumlah penduduk yang terdapat pada perumahan adalah 1270 x 5

orang = 6350 orang.

Tabel 3.1 Pemakaian air rata-rata untuk rumah tangga.

No Jenis gedung Pemakaian

air rata-rata

sehari

(liter)

Jangka waktu

pemakaian air

rata-rata sehari

(liter)

Perbanding

an luas

lantai

efektif/total

Keterangan

1 Perumahan

mewah

250 8 - 10 42 - 45 Setiap

penghuni

2 Rumah biasa 160 -250 8 - 10 50 - 53 Setiap

penghuni

Sumber : “Perancangan dan Pemeliharaan Sistem Plumbing”, Sofyan

Noerbambang. Pradnya Paramitha, Jakarta 1996.

Dengan standard kebutuhan air penduduk rata-rata sebesar 250 liter/hari.orang

(untuk keperluan rumah tangga) maka kebutuhan air penduduk dapat dihitung dengan

(23)

Kebutuhan air penduduk = Jumlah penduduk x Kebutuhan air rata-rata

= 6350 orang x 250 liter/hari.orang

= 1587500 liter/hari.

= 1587,5 m3/hari

3.1.2 Kebutuhan air bersih untuk sekolah.

Pada perumahan ini tersedia 5 buah sekolah yang terdiri dari 2 buah sekolah

TK, 2 buah SD, dan 1 buah SMP. Dari data survey diperoleh jumlah siswa dan

kebutuhan air untuk ketiga sekolah tersebut, yaitu :

1. Sekolah TK

Jumlah siswa = 150 orang

Jumlah sekolah = 2 buah

Kebutuhan air rata-rata per hari = 40 liter/hari.orang

Kebutuhan air = 150 orang x 2 x 40 liter/hari.orang

= 12000 liter/hari.

= 12 m3/hari 2. Sekolah SD

Jumlah sekolah = 2 buah

Kebutuhan air = 300 orang x 2 x 40 liter/hari.orang

= 24000 liter/hari.

= 24 m3_/hari

3. Sekolah SMP

Kebutuhan air = 160 orang x 50 liter/hari.orang

= 8000 liter/hari.

= 8 m3_/hari

Diperoleh jumlah kebutuhan air total untuk ketiga sekolah tersebut adalah

(24)

3.1.3 Kebutuhan air bersih untuk rumah ibadah 1. Mesjid

Jumlah rata-rata jemaah per hari = 500 orang

Jumlah gedung = 3 buah

Kebutuhan air perhari = 500 orang x 3 x 10 liter/hari.orang

= 15000 liter/hari

= 15 m3_/hari

2. Gereja

Jumlah rata-rata umat = 500 orang

Jumlah gereja = 1 Buah

Jumlah gedung = 1 buah

Kebutuhan air per hari = 500 orang x 1 x 10 liter/hari.orang

= 5000 liter/hari

= 5 m3_/hari

3.1.4 Kebutuhan air bersih untuk Balai Kesehatan.

Sebagai tempat pertolongan pertama dan sarana informasi kesehatan

khususnya untuk pasien yang berobat jalan pada perumahan, dibangun sebuah balai

kesehatan. Pemakaian air bersih diambil rata-rata 500 liter/hari.

3.1.5 Kebutuhan air bersih untuk Perkantoran.

Pada kompleks perumahan terdapat sebuah kantor instansi yaitu Pos

SATPAM Perumnas Taman Putri Deli, Namorambe – Medan.

Jumlah pegawai = 12 orang.

Pemakaian air rata-rata per hari = 100 liter/hari.orang

Kebutuhan air per hari = 12 x 100 liter/hari.orang

= 1200 liter/hari.

= 1,2 m3_/hari

3.1.6 Kebutuhan air bersih untuk fasilitas lainnya. a. Kebutuhan air bersih untuk Taman Bermain

Diperumahan ini terdapat 2 taman.Dari data survey pemakaian air bersih

(25)

Kebutuhan air per hari = 2 x 600 liter/hari

= 1200 liter/hari

= 1,2 m3_/hari

b. kebutuhan air bersih untuk Lapangan Olah Raga.

Diperumahan ini terdapat 1 lapangan olah raga.Dari data survey pengunjung

diperkirakan setiap harinya 30 orang dan pemakaian air bersih per hari nya setiap

orang 20 lt.

Kebutuhan air per hari = 30 orang x 20 lt/hari

= 600 liter/hari

= 0,6 m3_/hari

Sehingga total keperluan air bersih pada Perumnas Taman Putri Deli, Namorambe –

Medan adalah :

Q_total = 1587500 liter/hari + 44000 liter/hari + 15000 liter/hari + 5000

liter/hari + 500 liter/hari + 1200 liter/hari + 1200 liter/hari + 600

liter/hari

= 1655000 liter/hari

= 1655 m3/hari

3.2 Kapasitas Aliran Fluida Keluar Jaringan Pipa

Kapasitas aliran fluida yang keluar dari jaringan pipa yaitu berdasarkan jumlah

pelanggan yang akan dilayani guna memenuhi kebutuhan air bersih. Untuk

mempermudah dalam penganalisaan selanjutnya, maka pipa yang digunakan untuk

mengalirkan air ke masing- masing pelanggan dibuat menjadi satu. Akan tetapi

kapasitas aliran air yang keluar adalah penjumlahan dari kebutuhan air per pelanggan.

(26)

QB

Q3 QA

Q2 Q1

Q1 +Q2 + Q3

QB QA

Gambar 3.1. Kapasitas Aliran Keluar Dari Jaringan Pipa

Dari gambar 3.1 di atas dapat diketahui bahwa besarnya kapasitas fluida yang

masuk ke dalam jaringan pipa sama dengan jumlah kapasitas fluida yang keluar dari

jaringan pipa tersebut.

Besar kapasitas aliran keluar dari jaringan pipa adalah :

= ( Jumlah rumah yang dilayani x kebutuhan air bersih setiap rumah )

+ Fasilitas umum yang dilayani

Besar kapasitas aliran keluar dari jaringan pipa setelah dilebihkan 10% adalah:

= Besar kapasitas aliran keluar dari jaringan pipa + (10% x Besar kapasitas

aliran keluar dari jaringan pipa)

Dari hasil survey, diperoleh bahwa untuk kapasitas total aktual , maka

kapasitas total tersebut harus ditambahkan sebesar 10 - 20%, hal ini dilakukan untuk

mengatasi losses yang terjadi selama pendistribusian air.

Dalam perencanaan ini diambil faktor koreksi sebesar 10% sehingga kapasitas total

air bersih yang masuk Perumnas Taman Putri Deli, Namorambe – Medan, sebesar :

= 10% (1655000 liter/hari) + 1655000 liter/hari

= 165500 liter/hari + 1655000 liter/hari

= 1820500 liter/hari

= 1820,5 m3/hari

= 54615 m3/bulan

(27)

0,004372779

0,001324884 0,001062930 0,001262006 0,000891848

0,000703616 0,000603539

(28)

Hasil analisa besar kapasitas aliran yang keluar dari jaringan pipa adalah

sebagai berikut :

mendistribusikannya melalui suatu sistem jaringan pipa. Dalam merencanakan suatu

jaringan pipa untuk penditribusian air bersih hal yang penting dilakukan terlebih

dahulu adalah menentukan besarnya kapasitas aliran fluida yang mengalir pada

masing-masing pipa dan besarnya kapasitas aliran fluida yang keluar dari jaringan

pipa tersebut dengan cara menaksir. Metode ini dikenal dengan nama metode

(29)

0.02790486

(30)

3.3 Pemilihan Jenis Pipa

Pemakaian pipa pada instalasi plumbing ada dua macam, yaitu pipa yang

terbuat dari logam dan pipa yang terbuat dari PVC. Bahan PVC untuk pipa plumbing

merupakan terobosan inovatif yang hebat dan sangat efisien dari segi biaya.

Adapun keunggulan yang dimiliki pipa PVC dibandingkan pipa jenis lain ialah

1. Kelenturan yang tinggi (kekuatan tarik 22 MPa dan kelenturan 400%).

• Memiliki kemampuan untuk menahan “beban kejut” (impact strenght) yang

tinggi.

• Tahan terhadap temperatur yang rendah.

2. Ringan (mengapung di air), dengan massa jenis (density) 0,94 kg/m3 sehingga

mudah untuk handling dan transportasi.

• Mudah dan cepat pada penyambungan dan pemasangan.

• Tahan karat serta tahan abrasive

3. Permukaannya halus sehingga pengaruh kehilangan tekanannya sangat kecil

• Tidak mengandung zat-zat beracun sehingga direkomendasikan sangat aman

untuk sistem distribusi air minum (environmental technology)

• Usia pipa (life time) dapat mencapai 50 tahun.

Satu-satunya kelemahan pipa PVC ialah rawan bocor apabila sistem

pengelemannya kurang rapi. Meski demikian, pipa PVC merupakan alternatif yang

paling banyak dipakai masyarakat luas saat ini. Soal harga tergantung pada ketebalan

pipa yang jadi pilihan.

Ukuran pipa yang digunakan pada perencanaan ini adalah pipa PVC dengan

diameter 2 inci, 3 inci, 4 inci dan 6 inci. Penentuan diameter pipa diperoleh dari data

hasil survey.

3.4 Analisa Kapasitas Aliran Fluida

Setelah menentukan besarnya kapasitas aliran fluida yang mengalir di dalam

pipa-pipa pada suatu jaringan pipa dengan cara menaksirnya, maka persoalan di atas

belum dapat dianggap selesai dengan begitu saja. Langkah selanjutnya ialah dengan

mencari harga kerugian head perpanjang pipa untuk memperoleh kesetimbangan

aliran fluida pada setiap pipa.

Head losses (kerugian head) yang terjadi sepanjang pipa dapat ditentukan

(31)

1. Dengan rumus empiris.

Untuk pipa no. 1 pada loop I, diperoleh :

Q = laju aliran (ditaksir)

= 0.006869695 m3/s.

C = Koefisien kekasaran pipa Hazen – Williams

= 140 (untuk pipa PVC)

d = diameter pipa

= 0,1524 m (6 in)

L = panjang pipa

= 27 m (dari data site plan hasil survey)

Sehingga diperoleh :

m

2. Dengan menggunakan Diagram Pipa.

Diagram pipa Hazen-Williams juga dapat digunakan untuk menentukan

besarnya kerugian head sepanjang pipa. Pada literatur hanya terdapat diagram pipa

untuk nilai C = 100, 110, 120, dan 130. Sehingga, nilai kapasitas pada aliran harus

dikonversi terlebih dahulu karena untuk pipa PVC nilai C = 140.

(32)

Gambar 3.4 Perhitungan Head Losses dengan Diagram Pipa

Sehingga head loss sepanjang pipa No. 1

(33)

0.021070602

0.000810995

Dari perhitungan secara rumus empiris dan grafik di atas dapat dilihat bahwa

kedua nilainya tidak jauh berbeda. Penentuan head loss sepanjang pipa dengan

metode grafik harus dikoreksi lebih lanjut dikarenakan penggunaan dan pembacaan

alat ukur. Sehingga untuk memudahkan penentuan losses sepajang pipa dilakukan

dengan rumus empiris.

Perhitungan besar kapasitas dengan menggunakan metode Hardy – Cross, meliputi

perhitungan koreksi kapasitas untuk masing-masing loop, seperti diuraikan pada

perhitungan berikut.

Tabel 3.3 Iterasi perhitungan untuk mencari koreksi kapasitas dan kapasitas sebenarnya.

ITERASI 1

Gambar 3.5 Loop 1 Iterasi 1

Loop 1 ( BLOK A )

Pipa Panjang (L) Diameter(d) Laju aliran (Qo) Unit head loss Head Loss(hl) hl/ Q

no (m) (m) (m3/s) h1 (m)

Ditentukan Diketahui Diketahui Ditaksir Rumus Empiris h1x L

1 27 0.1524 0.006869695 0.001043571 0.028176411 4.101552028

2 60 0.1524 0.006869695 0.001043571 0.062614248 9.114560062

3 47 0.1524 0.003814140 0.000351375 0.016514645 4.329847663

4 37 0.1524 -0.000631022 -0.000012597 -0.000466092 0.738630392

5 55 0.1524 -0.003029350 -0.000229448 -0.012619635 4.165789759

6 40 0.1524 -0.006869695 -0.001043571 -0.041742832 6.076373374

(34)

Loop 2 ( BLOK B )

Pipa Panjang (L) Diameter(d) Laju aliran (Qo) Unit head loss Head Loss(hl) hl / Q

no (m) (m) (m3/s) h1 (m)

3 47 0.1524 -0.003814140 -0.000351375 -0.016514645 4.329847663

7 ₇₅ _0.1524 _0.003814140 _0.000351375 _0.026353157 _6.909331377

8 30 0.1524 0.001059189 0.000032839 0.000985167 0.930114298

9 80 0.1524 -0.004445162 -0.000466423 -0.037313815 8.394253192

-0.026490136 20.563546529

(35)

Loop 3 ( BLOK C )

no (m) (m) (m3/s) h1 (m)

8 30 0.1524 -0.001059189 -0.000032839 -0.000985167 0.930114298

10 73 0.1524 0.001059189 0.000032839 0.002397239 2.263278126

11 34 0.1524 -0.001798906 -0.000087489 -0.002974625 1.653574400

12 63 0.1016 -0.004393529 -0.003261634 -0.205482930 46.769448846

-0.207045482 51.616415671

Loop 4 ( BLOK D )

no (m) (m) (m3/s) h1 (m)

4 37 0.1524 0.000631022 0.000012597 0.000466092 0.738630392

9 80 0.1524 0.004445162 0.000466423 0.037313815 8.394253192

12 63 0.1016 0.004393529 0.003261634 0.205482930 46.769448846

13 68 0.1016 0.001798906 0.000625167 0.042511342 23.631774959

14 101 0.1524 -0.000631022 -0.000012597 -0.001272305 2.016261339

(36)

0.000810995

Loop 5 ( BLOK E )

no (m) (m) (m3/s) h1 (m)

Ditentukan

Diketahui Diketahui Ditaksir Rumus Empiris h1x L

5 55 0.1524 0.003029350 0.000229448 0.012619635 4.165789759

15 55 0.1524 0.000631022 0.000012597 0.000692839 1.097964096

16 75 0.1524 -0.000954490 -0.000027087 -0.002031543 2.128406429

17 80 0.1524 -0.001908980 -0.000097650 -0.007811963 4.092218195

18 140 0.1524 -0.003029350 -0.000229448 -0.032122708 10.603828476

-0.028653738 22.088206954

(37)

Loop 6 ( BLOK F )

no (m) (m) (m3/s) h1 (m)

Ditentukan Diketahui Diketahui Ditaksir

Rumus

Empiris h1x L

14 101 0.1524 0.000631022 0.000012597 0.001272305 2.016261339

15 55 0.1524 -0.000631022 -0.000012597 -0.000692839 1.097964096

19 60 0.1524 -0.000948938 -0.000026796 -0.001607788 1.694302830

20 55 0.1016 -0.000156182 -0.000006799 -0.000373947 2.394303786

21 60 0.1016 -0.000074944 -0.000001748 -0.000104868 1.399290285

22 55 0.1016 0.000818696 0.000145716 0.008014379 9.789199684

0.006507240 18.391322020

Loop 7 ( BLOK G )

no (m) (m) (m3/s) h1 (m)

Rumus

Empiris h1x L

16 75 0.1524 0.000954490 0.000027087 0.002031543 2.128406429

19 60 0.1524 0.000948938 0.000026796 0.001607788 1.694302830

23 80 0.1524 -0.000954490 -0.000027087 -0.002166979 2.270300191

24 75 0.1524 0.000156182 0.000000951 0.000071362 0.456914794

(38)

Loop 8 ( BLOK H )

no (m) (m) (m3/s) h1 (m)

Rumus

Empiris h1x L

20 55 0.1016 0.000156182 0.000006799 0.000373947 2.394303786

24 75 0.1524 -0.000156182 -0.000000951 -0.000071362 0.456914794

25 55 0.1016 -0.001110672 -0.000256191 -0.014090509 12.686472115

26 75 0.1016 -0.000555336 -0.000071065 -0.005329909 9.597628750

-0.019117833 25.135319445

(39)

Loop 9 ( BLOK I )

no (m) (m) (m3/s) h1 (m)

Rumus

Empiris h1x L

21 60 0.1016 0.000074944 0.000001748 0.000104868 1.399290285

26 75 0.1016 0.000555336 0.000071065 0.005329909 9.597628750

27 60 0.1016 -0.000555336 -0.000071065 -0.004263927 7.678103000

28 75 0.1016 0.000446820 0.000047531 0.003564813 7.978186914

0.004735664 26.653208949

Loop 10 ( BLOK J )

no (m) (m) (m3/s) h1 (m)

Rumus

Empiris h1x L

28 75 0.1016 -0.000446820 -0.000047531 -0.003564813 7.978186914

29 81 0.0762 -0.000142781 -0.000023245 -0.001882818 13.186756222

30 75 0.0508 0.000260232 0.000504247 0.037818497 145.326082540

82 81 0.0762 0.000446820 0.000191835 0.015538656 34.776096701

(40)

Loop 11 ( BLOK K )

no (m) (m) (m3/s) h1 (m)

Ditentukan

Diketahui Diketahui Ditaksir

Rumus

Empiris h1x L

30 75 0.0508 -0.000260232 -0.000504247 -0.037818497 145.326082540

31 57 0.0508 0.000233567 0.000412845 0.023532161 100.751222527

32 75 0.0508 0.000233567 0.000412845 0.030963369 132.567398062

33 57 0.0508 -0.000233567 -0.000412845 -0.023532161 100.751222527

-0.006855128 479.395925657

Loop 12 ( BLOK L )

no (m) (m) (m3/s) h1 (m)

Rumus

Empiris h1x L

22 55 0,1016 -0,000818696 -0,000145716 -0,008014379 9,789199684

83 81 0,0508 -0,000818696 -0,004202451 -0,340398521 415,781341247

34 58 0,0508 -0,000216419 -0,000358527 -0,020794581 96,084819892

82 81 0,0762 -0,000446820 -0,000191835 -0,015538656 34,776096701

(41)

Loop 13 ( BLOK M )

no (m) (m) (m3/s) h1 (m)

Rumus

Empiris h1x L

33 ₅₇ _0.0508 _0.000233567 _0.000412845 _0.023532161 _{100.751222527}

34 58 0.0508 0.000216419 0.000358527 0.020794581 96.084819892

35 58 0.0508 0.000467134 0.001488307 0.086321790 184.790209925

36 57 0.0508 0.000216419 0.000358527 0.020436053 94.428185067

0.151084585 476.054437411

Loop 14 ( BLOK N )

no (m) (m) (m3/s) h1 (m)

Rumus

Empiris h1x L

36 55 0.0508 -0.000216419 -0.000358527 -0.019718999 91.114915415

37 57 0.0508 0.000250715 0.000470662 0.026827744 107.004941722

38 57 0.0508 -0.000250715 -0.000470662 -0.026827744 107.004941722

(42)

Loop 15 ( BLOK O )

no (m) (m) (m3/s) h1 (m)

Rumus

Empiris h1x L

11 34 0,1016 0,001798906 0,000625167 0,021255671 11,815887479

13 68 0,1016 -0,001798906 -0,000625167 -0,042511342 23,631774959

83 81 0,0508 0,000818696 0,004202451 0,340398521 415,781341247

38 57 0,0508 0,000250715 0,000470662 0,026827744 107,004941722

39 55 0,0508 0,000250715 0,000470662 0,025886420 103,250382363

40 61 0,0508 0,000501429 0,001696732 0,103500637 206,411349993

41 41 0,0508 0,002006927 0,022075428 0,905092530 450,984281001

42 145 0,0762 0,000595325 0,000326196 0,047298376 79,449671729

43 45 0,1016 0,001190651 0,000291361 0,013111248 11,011831377

1,440859804 1409,341461870

(43)

Loop 16 ( BLOK P )

no (m) (m) (m3/s) h1 (m)

Ditentukan

Diketahui Diketahui Ditaksir

Rumus

Empiris h1x L

43 45 0.1016 -0.001190651 -0.000291361 -0.013111248 11.011831377

44 15 0.0762 -0.000595325 -0.000326196 -0.004892935 8.218931558

45 25 0.0762 0.001552427 0.001921117 0.048027923 30.937315076

46 15 0.1016 0.001190651 0.000291361 0.004370416 3.670610459

0.034394156 53.838688470

Loop 17 ( BLOK Q )

no (m) (m) (m3/s) h1 (m)

Rumus

Empiris h1x L

42 145 0.0762 -0.000595325 -0.000326196 -0.047298376 79.449671729

44 15 0.0762 0.000595325 0.000326196 0.004892935 8.218931558

76 68 0.0762 0.001590750 0.002009771 0.136664460 85.911965936

77 101 0.0762 0.000229532 0.000055943 0.005650208 24.616212418

78 67 0.0762 0.001411602 0.001611205 0.107950733 76.473916110

(44)

Loop 18 ( BLOK R )

no (m) (m) (m3/s) h1 (m)

Rumus

Empiris h1x L

45 25 0.0762 -0.001552427 -0.001921117 -0.048027923 30.937315076

47 30 0.1016 -0.000361776 -0.000032162 -0.000964862 2.667013870 48

39 0.0762 0.000361776 0.000129807 0.005062456 13.993343631

75 87 0.0762 0.000285058 0.000083524 0.007266560 25.491512454

76 68 0.0762 -0.001590750 -0.002009771 -0.136664460 85.911965936

-0.173328229 159.001150967

(45)

Loop 19 ( BLOK S )

no (m) (m) (m3/s) h1 (m)

Rumus

Empiris h1x L

10 73 0.1524 -0.001059189 -0.000032839 -0.002397239 2.263278126

46 15 0.1016 -0.001190651 -0.000291361 -0.004370416 3.670610459

47 30 0.1016 0.000361776 0.000032162 0.000964862 2.667013870

49 ₇₆ _0.1016 _0.000723551 _0.000115944 _0.008811741 _12.178466279

50 54 0.1524 0.001059189 0.000032839 0.001773300 1.674205737

0.004782248 22.453574471

Loop 20 ( BLOK T )

no (m) (m) (m3/s) h1 (m)

Rumus

Empiris h1x L

7 75 0.1524 -0.003814140 -0.000351375 -0.026353157 6.909331377

50 54 0.1524 -0.001059189 -0.000032839 -0.001773300 1.674205737

51 76 0.1016 0.000865343 0.000161446 0.012269932 14.179269734

52 72 0.1524 0.001538387 0.000065503 0.004716192 3.065673367

53 11 0.1524 -0.001538387 -0.000065503 -0.000720529 0.468366764

(46)

0.021070602

Loop 21 ( BLOK U )

no (m) (m) (m3/s) h1 (m)

Rumus

Empiris h1x L

1 27 0.1524 -0.006869695 -0.001043571 -0.028176411 4.101552028

2 60 0.1524 -0.006869695 -0.001043571 -0.062614248 9.114560062

53 11 0.1524 0.001538387 0.000065503 0.000720529 0.468366764

54 83 0.1524 0.003076775 0.000236137 0.019599402 6.370112365

55 25 0.1524 0.006869695 0.001043571 0.026089270 3.797733359

-0.044381457 23.852324578

(47)

Loop 22 ( BLOK V )

no (m) (m) (m3/s) h1 (m)

Rumus

Empiris h1x L

52 72 0.1524 -0.001538387 -0.000065503 -0.004716192 3.065673367

54 83 0.1524 -0.003076775 -0.000236137 -0.019599402 6.370112365

56 72 0.1524 0.003076775 0.000236137 0.017001891 5.525880606

57 35 0.1016 0.001339458 0.000362284 0.012679937 9.466468836

58 35 0.1016 0.000669729 0.000100495 0.003517318 5.251852414

0.008883552 29.679987588

Loop 23 ( BLOK W )

no (m) (m) (m3/s) h1 (m)

Rumus

Empiris h1x L

57 35 0.1016 -0.001339458 -0.000362284 -0.012679937 9.466468836

59 21 0.1016 0.001339458 0.000362284 0.007607962 5.679881302

60 48 0.1016 0.001339458 0.000362284 0.017389628 12.982585832

61 53 0.1016 -0.000669729 -0.000100495 -0.005326224 7.952805085

(48)

Loop 24 ( BLOK X )

no (m) (m) (m3/s) h1 (m)

Rumus

Empiris h1x L

58 35 0.1016 -0.000669729 -0.000100495 -0.003517318 5.251852414

61 53 0.1016 0.000669729 0.000100495 0.005326224 7.952805085

62 53 0.1016 0.002009187 0.000767040 0.040653109 20.233611406

63 89 0.1016 -0.000865343 -0.000161446 -0.014368736 16.604671136

0.028093279 50.042940042

(49)

Loop 25 ( BLOK Y )

no (m) (m) (m3/s) h1 (m)

Rumus

Empiris h1x L

51 76 0.1016 -0.000865343 -0.000161446 -0.012269932 14.179269734

63 89 0.1016 0.000865343 0.000161446 0.014368736 16.604671136

64 69 0.1016 0.002230317 0.000930483 0.064203325 28.786636645

65 38 0.1016 0.001115159 0.000258109 0.009808145 8.795288733

68 49 0.1016 -0.000723551 -0.000115944 -0.005681254 7.851905890

0.070429020 76.217772139

Loop 26 ( BLOK Z )

no (m) (m) (m3/s) h1 (m)

Rumus

Empiris h1x L

48 39 0.0762 -0.000361776 -0.000129807 -0.005062456 13.993343631

49 76 0.1016 -0.000723551 -0.000115944 -0.008811741 12.178466279

67 76 0.0762 0.001838710 0.002627439 0.199685341 108.600780617

68 49 0.1016 0.000723551 0.000115944 0.005681254 7.851905890

(50)

Loop 27 ( BLOK A1 )

no (m) (m) (m3/s) h1 (m)

Rumus

Empiris h1x L

65 38 0.1016 -0.001115159 -0.000258109 -0.009808145 8.795288733

66 76 0.1016 0.001115159 0.000258109 0.019616291 17.590577466

67 76 0.0762 -0.001838710 -0.002627439 -0.199685341 108.600780617

70 38 0.0762 -0.000480284 -0.000219258 -0.008331788 17.347627978

-0.198208984 152.334274793

Loop 28 ( BLOK B1 )

no (m) (m) (m3/s) h1 (m)

Rumus

Empiris h1x L

70 38 0.0762 0.000480284 0.000219258 0.008331788 17.347627978

71 86 0.0762 0.001595443 0.002020754 0.173784863 108.925773479

72 38 0.0762 -0.000232385 -0.000057236 -0.002174962 9.359304498

73 86 0.0762 -0.000480284 -0.000219258 -0.018856152 39.260421213

(51)

Loop 29 ( BLOK C1 )

Pipa Panjang (L) Diameter(d) Laju aliran (Qo) Unit head loss Head Loss(hl) hl / Q no

(m) (m) (m3/s) h1 (m)

Rumus

Empiris h1x L

69 36 0.0762 -0.000480284 -0.000219258 -0.007893273 16.434594926

73 86 0.0762 0.000480284 0.000219258 0.018856152 39.260421213

74 35 0.0762 -0.000229532 -0.000055943 -0.001957993 8.530370640

75 87 0.0762 -0.000285058 -0.000083524 -0.007266560 25.491512454

0.001738327 89.716899234

(52)

Loop 30 ( BLOK D1 )

no (m) (m) (m3/s) h1 (m)

Rumus

Empiris h1x L

72 38 0.0762 0.000232385 0.000057236 0.002174962 9.359304498

74 35 0.0762 0.000229532 0.000055943 0.001957993 8.530370640

80 123 0.0762 -0.000229532 -0.000055943 -0.006880947 29.978159678

81 95 0.0762 0.001382226 0.001549724 0.147223780 106.512090065

0.144475788 154.379924881

Loop 31 ( BLOK E1 )

no (m) (m) (m3/s) h1 (m)

Rumus

Empiris h1x L

77 101 0.0762 -0.000229532 -0.000055943 -0.005650208 24.616212418

79 76 0.0762 0.001611758 0.002059149 0.156495332 97.096048076

80 123 0.0762 0.000229532 0.000055943 0.006880947 29.978159678

(53)

Dari perhitungan iterasi I di atas, diperoleh koreksi kapasitas untuk tiap loop :

Σ Σ − = ∆

Q hl n

hl Q

Loop hl hl/Q Q

1 0,052476745 28,526753277 -0,000994358

2 -0,026490136 20,563546529 0,000696329

3 -0,207045482 51,616415671 0,002168234

4 0,284501874 81,550368727 -0,001885765

5 -0,028653738 22,088206954 0,000701212

6 0,006507240 18,391322020 -0,000191255

7 0,001543714 6,549924244 -0,000127397

8 -0,019117833 25,135319445 0,000411133

9 0,004735664 26,653208949 -0,000096042

10 0,047909521 201,267122377 -0,000128670

11 -0,006855128 479,395925657 0,000007729

12 -0,384746136 556,431457525 0,000373758

13 0,151084585 476,054437411 -0,000171550

14 -0,045605418 408,375181222 0,000060365

15 1,440859804 1409,341461870 -0,000552629

16 0,034394156 53,838688470 -0,000345317

17 0,207859961 274,670697752 -0,000409060

18 -0,173328229 159,001150967 0,000589247

19 0,004782248 22,453574471 -0,000115126

20 -0,011860863 26,296846979 0,000243804

21 -0,044381457 23,852324578 0,001005771

22 0,008883552 29,679987588 -0,000161790

23 0,006991429 36,081741054 -0,000104739

24 0,028093279 50,042940042 -0,000303451

25 0,070429020 76,217772139 -0,000499486

26 0,199385671 159,059091344 -0,000677585

27 -0,198208984 152,334274793 0,000703322

28 0,161085537 174,893127168 -0,000497866

29 0,001738327 89,716899234 -0,000010473

30 0,144475788 154,379924881 -0,000505863

(54)

Adapun koreksi kapasitas aliran untuk tiap pipa dalam setiap loop :

Loop 1

Pipa Laju aliran (Qo) m3/s Koreksi Kapasitas ( Q) Laju aliran (Q) m3/s

no mula - mula m3/s akhir

1 0,006869695 -0,000994358 - 0,001005771 0,004869566

2 0,006869695 -0,000994358 - 0,001005771 0,004869566

3 0,00381414 -0,000994358 - 0,000696329 0,002123453

4 -0,000631022 -0,000994358 - (-0,001885765) 0,000260384

5 -0,00302935 -0,000994358 - 0,000701212 -0,00472492

6 -0,006869695 -0,000994358 - 0,000000000 -0,007864053

Loop 2

3 -0,00381414 0,000696329 - (-0,000994358) -0,002123453

7 0,00381414 0,000696329 - 0,000243804 0,004266665

8 0,001059189 0,000696329 - 0,002168234 -0,000412716

9 -0,004445162 0,000696329 - 0,001885765 -0,001863068

Loop 3

8 -0,001059189 0,002168234 - 0,000696329 0,000412716

10 0,001059189 0,002168234 - (-0,000115126) 0,00334255

11 -0,001798906 0,002168234 - (-0,000552629) 0,000921957

12 -0,004393529 0,002168234 - (-0,001885765) -0,00033953

Loop 4

4 0,000631022 -0,001885765 - (-0,000994358) -0,000260384

9 0,004445162 -0,001885765 - (0,000696329) 0,001863068

12 0,004393529 -0,001885765 - (0,002168234) 0,00033953

13 0,001798906 -0,001885765 - (-0,000552629) 0,000465771

14 -0,000631022 -0,001885765 - (-0,000191255) -0,002325532

Loop 5

5 0,00302935 0,000701212 - (-0,000994358) 0,00472492

15 0,000631022 0,000701212 - (-0,000191255) 0,001523488

16 -0,00095449 0,000701212 - (-0,000127397) -0,000125881

17 -0,00190898 0,000701212 - 0,000000000 -0,001207768

(55)

Loop 6

14 0,000631022 -0,000191255 - (-0,001885765) 0,002325532

15 -0,000631022 -0,000191255 - 0,000701212 -0,001523488

19 -0,000948938 -0,000191255 - (-0,000127397) -0,001012796

20 -0,000156182 -0,000191255 - 0,000411133 -0,00075857

21 -0,000074944 -0,000191255 - (-0,000096042) -0,000170157

22 0,000818696 -0,000191255 - 0,000373758 0,000253683

Loop 7

16 0,00095449 -0,000127397 - 0,000701212 0,000125881

19 0,000948938 -0,000127397 - (-0,000191255) 0,001012796

23 -0,00095449 -0,000127397 - 0,000000000 -0,001081887

24 0,000156182 -0,000127397 - 0,000411133 -0,000382348

Loop 8

20 0,000156182 0,000411133 - (-0,000191255) 0,00075857

24 -0,000156182 0,000411133 - (-0,000127397) 0,000382348

25 -0,001110672 0,000411133 - 0,000000000 -0,000699539

26 -0,000555336 0,000411133 - (-0,000096042) -4,81612E-05

Loop 9

21 0,000074944 -0,000096042 - (-0,000191255) 0,000170157

26 0,000555336 -0,000096042 - 0,000411133 4,81612E-05

27 -0,000555336 -0,000096042 - 0,000000000 -0,000651378

28 0,00044682 -0,000096042 - -0,000128670 0,000479448

Loop 10

28 -0,00044682 -0,000128670 - (-0,000096042) -0,000479448

29 -0,000142781 -0,000128670 - 0,000000000 -0,000271451

30 0,000260232 -0,000128670 - 0,000007729 0,000123833