i
PERANCANGAN POMPA (Q) = 275 m3/jam dan INSTALASI PIPA untuk PENDINGIN ROLL PT. KRAKATAU STEEL DEVISI WIRE ROD MILL (WRM)
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada :
Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S-1) Teknik Mesin
Disusun oleh :
FATCHUROHMAN BASOFI NIM : 201010120311011
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
v
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji dan syuku rkepada kehadirat Allah SWT yang mana hanya atas limpahan rahmat, taufik, hidayah serta inayahnya laporan tugas akhir dengan judul “PERANCANGAN POMPA (Q) = 275 m3/jam dan INSTALASI PIPA untuk PENDINGIN ROLL PT. KRAKATAU STEEL DEVISI WIRE ROD MILL (WRM)”
ini akhirnya dapat terselesaikan.
Seiring penyusunan skripsi ini, terdapat hambatan dan rintangan yang dihadapi, namun berkat bantuan dari semua pihak segala kesulitan tersebut terasa ringan dan dapat teratasi. oleh sebab itu sepatutnya saya ungkapkan terima kasih atas jasa baik yang selama ini telah diterima, baik nasehat, petunjuk, ide, saran, serta bimbingan berupa apapun sehingga penyusun dapat menyelesaikan sekripsi ini.Ungkapan terima ksi htersebut disampaikan kepada :
1. Orang tua dan keluarga yang selalu memberikan bantuan materiil maupun non materiil, mendo’akan, mengingatkan akan pesan - pesannya yang tak akan terlupakan.
2. Bapak Murjito ST,MT. Selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan serta arahan selama penyusunan skripsi ini dilakukan.
3. Bapak Ir.Ali Mokhtar.MT. Selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan masukan ide, serta saran dan cara-cara penulisan sehingga terselesaikannya skripsi ini.
4. Bapak Ir. Daryono, MT. Selaku ketua jurusan teknik mesin UMM. 5. Bapak Budiono, SSi.MT. Selaku sekertaris jurusan teknik mesin UMM.
6. Bapak/Ibu Dosen yang telah bersedia memberikan bantuan berupa bimbingan teoritis secara langsung mau pun tidak langsung.
vi
8. Serta semua pihak yang belum tersebutkan, terima kasih banyak atas bantuan kalian semuannya.
Dalam penyusunan sekripsi ini tentunya terdapat kekurangan yang tidak terbahas.Oleh sebab itu segala kritik dan saran yang bersifat membangun akan sangat diharapkan untuk pengembangan teknologi terkait. Semoga ALLAH SWT memberikan sifat Rahim – Nya kepada semua pihak yang tersebut diatas dan penyusun berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi penyusun dan pembaca.
Malang, 15 Januari 2016
vii DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
BERITA ACARA ... iii
LEMBAR PERNYATAAN ... v
ABSTRAK ... vi
KATA PENGANTAR ... viii
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR TABEL ... xiv
DAFTAR GAMBAR ... xv
BAB I PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang ... 1
1.2Rumusan Masalah ... 3
1.3Tujuan Perancangan ... 3
1.4Batasan Masalah ... 3
BAB II LANDASAN TEORI 2.1Sistem Perpipaan ... 5
2.1.1 Jenis Pipa ... 5
2.2 Pemilihan Bahan ... 6
2.2.1 Bahan-bahan Pipa Secara Umum ... 6
2.2.1.1 Sealess Drawing Stell Pipe... 7
2.2.1.2 Seamless Brown Pipe... 8
2.2.1.3 Lap Welded Electric Resistence... 8
2.2.1.4 Pipa dari Timah Hitam... 9
viii
2.2.1.6 Pipa Galvanis... 9
2.3 Ukuran Pipa ... 9
2.3.1 Diameter, Ketebala, Schedule ... 9
2.3.2 Ukuran Pipa Berdasarkan Kapasitas Tangk... 12
2.3.3 Ukuran Pipa Berdasarkan JIS... 13
2.4 Komponen Perpipaan ... 14
2.5 Sistem Pengaliran... 14
2.6 Sistem Jaringan Pipa Distribusi ... 16
2.7 Kerugian Aliran dalam Pipa... 19
2.7.1 Head Losses ... 19
2.7.2 Head Statis Total... 23
2.7.3 Total Losses... 24
2.8 Spesifikasi Pompa ... 24
2.8.1 Pompa Sentrifugal... 24
2.8.2 Klasifikasi Pompa Sentrifugal ... 26
2.8.3 Aliran pada Saluran Tertutup (Pipa) ... 27
2.8.4 Daya Pompa... 39
2.9 Jaringan Pipa... 42
BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Tinjauan Umum ...,43
3.2 Metode Pengumpulan Data ... 43
3.3 Langkah-langkah Perancangan Instalasi Pipa ... 44
3.4 Bagian Perancangan Instalasi Pipa...45
ix
4.1.1 Data Pompa... 46
4.1.2 Data Instalasi... 47
4.2 Head Losses... 47
4.2.1 Kerugian pada Pipa Lurus ... 44
4.2.2 Kerugian pada Elbow 90 ... 50
4.2.3 Kerugian karena Percabangan ... 52
4.2.4 Kerugian Pengecilan Mendadak terhadap Pipa ... 53
4.2.5 Kerugian pada Katup ... 54
4.3 Daya Pompa yang Dibutuhkan ...55
4.4 Daya Motor ... 57
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 60
5.2 Saran ... 60 DAFTAR PUSTAKA
x
DAFTAR TABEL
1 Pipa Schedule 10s sampai dengan XXS 11
2 Ukuran Pipa Berdasarkan Kapasitas Tangki 12
3 Ukuran Pipa Berdasarkan JIS 13
4 Sifat-sifat Air (Viskositas Kinematik) pada Tekanan Atmosfer 29 5 Sifat Fisik Air (Air Dibawah 1 Atm, dan Air Jenuh Diatas 100°C) 46
6 Koefisien Kerugian Percabangan (f1,f2) 52
7 8
Koefisien Pengecilan Pipa Koefisien Kerugian Katup
xi
DAFTAR GAMBAR
1 Seamless Drawing Stell Pipe (Pipa Baja tanpa Sambungan) 7
2 Seamless Brown Pipe (Pipa dari Tembaga/Kuningan) 8
3 Lap welded steel pipe 8
4 Elektric Resistence Welded Stell Pipe 8
5 Pipa Galvanis 9
6 Head Statis Total 23
7 Pompa Sentrifugal 25
8 Detail Pompa 26
9 Aliran Fluida dalam Pipa 30
10 Alat Osborn Renolds 32
11 Aliran Laminar, Aliran kritik, Aliran Turbulen 32
12 Grafik Tekanan Gesek 35
13 Grafik kehilangan energi 37
14 Kecepatan dan Tegangan Geser 37
15 Grafik Renolds Number 39
16 17 18
Alur Perancangan
Dimensi Perancangan Pipa
Gambar Potongan Perancangan Pipa
[image:11.595.120.525.169.705.2]xii
DAFTAR PUSTAKA
Ardhelas, K.A. 2012. Analisis Performansi Pompa Sentrifugal Terhadap Kapasitas Crude Oil-Water Flow. S.T. Tugas Akhir, Diponegoro University.
Ahmed, W.H., Ching, C.Y., Shoukri, M., 2007. Pressure Recovery Of Two-Phase Flow
Across Sudden Expansions. Int. J. Multiphase Flow 33, 575–594.
ASME B31.3, Process Piping Guide Revision 2
Balakhrisna, T., Ghosh, S., Das, G., Das, P.K., 2009. Oil–Water Flows Through Sudden
Contraction And Expansion In A Horizontal Pipe – Phase Distribution And Pressure
Drop.
BRANAN C.R Rules_of_Thumb_for_Chemical_Engineers 3rd ed.
Fossa, M., Guglielmini, G., 2002. Pressure Drop And Void Fraction Profiles During Horizontal Flow Through Thin And Thick Orifices. J. Exp. Therm. Fluid Sci. 26, 513– 523.
Guglielmini, G., Muzzio, A., Sotgia, G., 1997. The Structure Of Two-Phase Flow In Ducts With Sudden Contractions And Its Effects On Pressure Drop. In: Invited Lecture, Proceedings of the Fourth. International Conference on Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics, Brussels.
Hwang, C.Y.J., Pal, R., 1997. Flow Of Two-Phase Oil/Water Mixtures Through Sudden
Expansion And Contractions. Chem. Eng. J. 68, 157–163.
International Journal of Multiphase Flow 36 (2010) 13–24.
Ir. Sularso, MSME dan Prof. Dr. Haruo Tahara, Pompa dan Kompresor, PT Pradnya Paramita, Jakarta, 1983.
Idris, Krisnaldi.2008.Calculation of Concrete Ballast Requirement for Sub-Sea HPDE Pipeline.Journal Infrastruktur and Built Enviroment Vol IV No.2.
Morimura, T. dan Noerbambang, S.M. 2000. Perancangan dan Pemeliharaan Sistem Plambing. Jakarta: PT. Pradnya Paramita.
Mousselli, AH. 1981. Offshore Pipeline Design, Analysis and Methods. PennWellBooks. Oklahoma.
Soegiono.2005.Pipa Laut. Airlangga University Press.Surabaya.
Schmidt, J., Friedel, L., 1997. Two-Phase Pressure Drop Across Sudden Contraction In Duct
Areas. Int. J. Multiphase Flow 23, 283–299.
Tahara Haruo, Sularso, Pompa Dan Kompresor, PT Pradnya Paramita, Jakarta, 2000. Yaqob, B.N. & Abbas, I.F. 2009. Effect Of Crude Oil-Water Two-Phase Flow On Pump
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Ke butuhan akan baja yang terus meningkat, menyebabkan industri-industri baja di dunia berkompetisi dalam menghasilkan baja berkualitas tinggi dengan harga bersaing. Pengetahuan di bidang material, khususnya ilmu logam, diharapkan dapat menjadi suatu fondasi yang kuat bagi kemajuan industri di Indonesia, khususnya industri baja, dalam menghasilkan baja berkualitas yang mampu bersaing dengan produk mancanegara. Teknologi yang tepat dalam pembuatan baja memerlukan penyeimbangan antara teori yang diperoleh melalui institusi pendidikan dengan kondisi aktual di lapangan (dunia industri).
2
Oleh karena itu, untuk memberikan gambaran serta memperkaya wawasan mahasiswa agar mampu membandingkan dan mengaplikasikan ilmu mengenai
Pompa, Mekanika Fluida, dan Sistem Perpipaan yang diperoleh melalui
perkuiahan dalam mengamati dan menganalisa kondisi nyata yang diperoleh melaui perusahaan pembuat baja, dalam hal ini PT.Krakatau steel. Didalam pabrik baja tersebut pasti terdapat banyak instalasi-instalasi pipa, entah itu instalasi pipa gas atau fluida. Sesuai dengan judul skripsi, maka perencanaan penggambaran perpipaan ini untuk memberi gambaran pada para mahasiswa serta kalangan profesional di dalam merencanakan penggambaran perpipaan pada suatu pabrik atau pengilangan dan menerangkan bentuk-bentuk penggambaran yang ada pada kilang (pabrik).
3
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dari perancangan instalasi pipa ini adalah :
1. Bagaimana desain instalasi pipa penyupali air untuk mendinginkan roll tersebut?
2. Dengan desain instalasi pipa tersebut mampukah menyuplai air sesuai kebutuhan pada mesin reduksi?
1.3 Tujuan Perancangan
Tujuan yang ingin dicapai dari Perancangan instalasi pipa, ini adalah sebagai berikut :
1. Mendapat desain instalasi pipa pendingin.
2. Mengetahui kemampuan suplai air sesuai kebutuhan.
1.4 Batasan Masalah
Untuk mencegah agar tidak meluas pembahasan perancangan ini maka perlu dilakukan pembatasan masalah. Dengan batasan masalah ini akan menuntun pada perancangan instalasi pipa dengan jelas, baik dan terarah, mengenai pada permasalahan utama. Adapun batasan masalahnya adalah :
a. Perhitungan lebih ditekankan pada :
4
Ukuran pipa yang digunakan dan tekanan yang terjadi pada ujung pipa
terjauh.
b. Tidak membahas tentang analisa biaya.
c. Tidak membahas masalah komposisi bahan dan sifat-sifatnya.
