BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Pengertian Pompa dan Beberapa Jenisnya
Pompa merupakan alat yang digunakan untuk mengalirkan fluida dari satu tempat ke tempat lain. Yaitu dari permukaan yang rendah ke permukaan yang lebih tinggi atau dari tempat yang bertekanan rendah ke tempat yang bertekanan tinggi. Pompa dibedakan menjadi beberapa jenis yaitu :
1. Pompa Centrifugal
Sifat dari hidrolik ini adalah memindahkan energi pada daun/kipas pompa dengan dasar pembelokan/pengubah aliran (fluid dynamics). Kapasitas yang di hasilkan oleh pompa sentrifugal adalah sebanding dengan putaran, sedangkan total head (tekanan) yang di hasilkan oleh pompa sentrifugal adalah sebanding dengan pangkat dua dari kecepatan putaran.
Gambar 1.0 Pompa Sentrifugal
2. Pompa Desak (Positive Displacement Pump)
Sifat dari pompa desak adalah perubahan periodik pada isi dari ruangan yang terpisah dari bagian hisap dan tekan yang dipisahkan oleh bagian dari pompa. Kapasitas yang dihasilkan oleh pompa tekan adalah sebanding dengan kecepatan pergerakan atau kecepatan putaran, sedangkan total head (tekanan) yang dihasilkan oleh pompa ini tidak tergantung dari kecepatan pergerakan atau putaran. Pompa desak di bedakan atas : oscilating pumps (pompa desak gerak bolak balik), dengan rotary displecement pumps (pompa desak berputar). Contoh pompa desak gerak bolak balik : piston/plunger pumps, diaphragm pumps.
Contoh pompa rotary displacement pumps : rotary pump, eccentric spiral pumps, gear pumps, vane pumps dan lain-lain.
Gambar 2.2 Pompa Desak
Gambar 2.3 Pompa Ulir
3. Jet Pumps
Sifat dari jets pump adalah sebagai pendorong untuk mengangkat cairan dari tempat yang sangat dalam. Perubahan tekanan dari nozzle yang disebabkan oleh aliran media yang digunakan untuk membawa cairan tersebut ke atas (prinsip ejector). Media yang digunakan dapat berupa cairan maupun gas. Pompa ini tidak mempunyai bagian yang bergerak dan konstruksinya sangat sederhana. Keefektifan dan efisiensi pompa ini sangat terbatas.
4. Air Lift Pump
Cara kerja pompa ini sangat tergantung pada aksi dari campuran antara cairan dan gas (two phase flow)
Gambar 2.5 Pompa Jet
5. Hidraulic Pump
Pompa ini menggunakan kinetik energi dari cairan yang dipompakan pada suatu kolom dan energi tersebut diberikan pukulan yang tiba-tiba menjadi energi yang berbentuk lain (energi tekan).
2.2 Klasifikasi Pompa Reciprocating
Prinsip kerja pompa ini adalah dengan memampatkan fluida dalam pompa sampai tekanan fluida sampai tekanan discharge pompa, sehingga proses pemampatan terjadi secara mekanikal ini menyebabkan meningkatnya energi potensial. Dalam operasionalnya pompa Mud King menambahkan energi fluida secara intermitten melalui piston secara linier (bolak-balik).
Pompa Reciprocating terdiri banyak jenis dan diklasifikasikan bermacam – macam, maka untuk memudahkan penulis akan mengklasifikasikan berdasarkan kriteria yang umum dan banyak digunakan yakni sebagai berikut : a. Ditinjau dari cara kerjanya :
1. Pompa kerja tunggal ( single acting) Gambar 2.7 Pompa Hidrolik
2. Pompa kerja ganda ( double acting) b. Ditinjau dari kapasitasnya :
1. Pompa kapasitas rendah : 20 m³/jam 2. Pompa kapasitas menengah : 20 – 60 m³/jam 3. Pompa kapasitas besar : > 60 m³/jam
c. Ditinjau dari putaran penggeraknya : 1. Pompa putaran rendah : 80 Rpm 2. Pompa putaran menengah : 80 – 150 Rpm 3. Pompa putaran tinggi : 150 – 750 Rpm 4. Pompa putaran sangat tinggi : 350 -750 Rpm d. Ditinjau dari banyaknya piston :
1. Pompa dengan satu piston : simplex 2. Pompa dengan dua piston : duplex 3. Pompa dengan tiga piston : triplex 4. Pompa dengan empat piston : quadruplex 5. Pompa dengan lima piston : quintuplex 6. Pompa dengan enam piston : sextuplex 7. Pompa dengan tujuh piston : septulex
Dalam obyek penelitian ini adalah Pompa piston MUD KING F-350 series adalah pompa reciprotating dengan 3 torak didalamnya (triplex). Dengan kapasitas 80 m³/jam atau 16605.10 Bpd. Pompa tersebut di applikasikan untuk pompa injeksi ke sumur yang bertujuan sebagai pressure maintenance di sumur – sumur tua (tidak produktif). Hal ini dimaksudkam agar air injeksi dapat membantu menaikkan minyak yang ada dibawah reservoar.
2.3 Kerusakan Yang Sering Timbul
Untuk pompa jenis torak terdapat beberapa kerusakan yang sering terjadi diantaranya adalah :
1. Kerusakan Pada Rubber Piston
Kerusakan ini sering terjadi mengingat rubber piston merupakan salah satu part penting yang ada di pompa torak. Dimana rubber piston bergesekan langsung dengan liner pompa dan menahan tekanan air yang dipompakan. Untuk menanggulangi hal tersebut maka dalam peneitian ini kami ingin mencoba menganalisa, memodifikasi dan mencari solusi serta simulasi rubber piston pompa Mud King agar tidak terlalu mudah rusak.
2. Kerusakan Spring Valve
Kerusakan spring valve juga sering terjadi mengingat pompa tersebut berjalan kontinius dengan tekanan tinggi sehingga memaksakan spring bekerja secara maksimal.
3. Kebocoran katup Isap (Insert Valve).
Kebocoran insert valve disebabkan karena katup insert tidak tertutup secara sempurna sehingga mengakibatkan turunnya volume air yang akan di pompakan mengingat air akan kembali pada pembuluh isap.
4. Kebocoran Katup Tekan (oulet valve)
Pada katup tekan jika katup tidak dapat menutup rapat, maka sebagian fluida yang dialirkan akan kembali lagi ke pompa. Sehingga dapat menimbulkan kurangnya fluida yang dipompakan.
2.4 Program Minitab
Paket program Minitab merupakan salah satu software yang sangat besar kontribusinya sebagai media pengolahan data statistik. Software ini menyediakan berbagai jenis perintah yang memungkinkan proses pemasukan data, manipulasi data, pembuatan grafik dan berbagai analisis statistik.
Minitab mempunyai dua layar primer, yaitu Worksheet (lembar kerja) untuk melihat dan mengedit lembar kerja, serta sesi Command yang merupakan layar untuk menampilkan hasil. Perintah-perintah Minitab dapat diakses melalui menu, kotak dialog maupun perintah interaktif.
Setelah langkah-langkah di atas dilakukan maka anda akan berhadapan dengan layar Minitab, yaitu layar sesi command , layar worksheet dan baris menu. Tampilan tesebut dapat anda perhatikan pada gambar berikut :
Baris Menu
Layar Sesi Comand
Layar Worksheet
2.5 Pengenalan Baris Menu
Sebelum memulai bekerja dengan minitab, terlebih dahulu harus dikenali menu- menu yang tersedia dalam paket program ini. Berikut akan disampaikan beberapa penggunaan menu yang sering digunakan :
a. Menu File
New project : Membuka project baru New : Membuka worksheet baru Worksheet : Membuka file project Open project : Membuka file worksheet
b. Menu Edit
Undo : Membatalkan proses/ kembali ke proses sebelumnya Clear Cells : Menghapus isi cell tanpa merubah baris/kolom Delete : Menghapus isi cell
Cells Copy : Menggandakan isi cell
Cell Cut : Menghapus/ memindah isi cell Cell paste : Menyisipkan isi
c. Menu Data
Sort : Mengundurkan data dalam satu kolom atau lebih Rank : Menyimpan skor ranking dalam satu kolom Delete Row : Menghapus baris-baris tertentu dari setiap kolom Erase : Menghapus variabel
d. Menu Calc
Calculator : Operasi aritmatika
Column Statistic : Perhitungan statistic berdasarkan kolom Row Statistik : Perhitungan Statistik berdasarkan baris
Standardize : Pemusatan dan pengskalaan data dalam satu kolom Extract from Date/Time to Numeric/Text : mengekstrak kolom yang bertipe date/time dan menyimpan dalam kolom dengan tipe numerik/text.
Random Data : Pembangkitan bilangan random untuk distribusi tertentu
Prob.Distri : Menghitung peluang, peluang kumulatif dan invers peluang kumulatif dari data kontonu. Matric : Perintah untuk operasi matriks
e. Menu Stat
Basic Statistics: Perhitungan statistika dasar meliputi : deskripsi data, uji hipotesis, korelasi dan uji normalitas
Regression : Perhitungan/uji untuk analisis regresi ANOVA : Perhitungan/uji untuk analisis variansi. DOE : Perhitungan/uji untuk rancangan percobaan Multivariate : Perhitungan/uji untuk analisis multivariabel. Untuk menu-menu yang belum tertulis dalam modul ini, akan dikenali secara langsung setelah berhadapan dengan minitab.
2.6 Uji Hypotesis
1. Uji Hipotesis dan Interval Konfidensi untuk rerata Satu Kelompok Data sampel.
Uji hipotesis dan interval konfidensi untuk rerata dapat menggunakan statistik uji z atau t. Beberapa kriteria yang dapat digunakan untuk memilih kedua jenis statistik uji ini, yaitu :
Jika n>30 atau variansi populasi diketahui maka digunakan statistik uji z. (pada Minitab, Uji z digunakan jika variansi populasi diketahui tanpa memperhatikan ukuran sampel) Jika n<30 dan variansi populasi tidak diketahui maka digunakan statistik uji t.
Hipotesis yang diuji dapat berbentuk sebagai berikut :
Hō : µ = µō VS Hĩ : µ ≠ µō Hō : µ ≤ µō VS Hĩ : µ > µō Hō : µ ≥ µō VS Hĩ : µ µō
2. Uji Hipotesis dan Interval Konfidensi untuk rerata Dua Kelompok Data sampel
Dari dua kelompok data sampel dapat dilakukan uji perbandingan dua nilai tengah dengan statistik uji t. Untuk keperluan ini Minitab tidak menyediakan statistik uji z.
Hipotesis yang diuji dapat berbentuk sebagai berikut :
Hō : µA = µB VS Hĩ : µA ≠ µB Hō : µA ≤ µB VS Hĩ : µA > µB Hō : µA ≥ µB VS Hĩ : µA µB
Dalam Minitab ada dua pilihan untuk keperluan uji ini, yaitu data ditulis dalam satu kolom atau data ditulis dalam dua kolom. Perhatikan contoh pemasukan data berikut :
C1 C2 atau C1 C2 10 13 1 10 12 16 1 12 15 20 1 15 2 13 2 16 2 20 Contoh :
Peneliti ingin melihat apakah metode A lebih baik daripada metode B untuk mengajar matematika. Dari 8 anak yang ditetapkan sebagai sampel, diperoleh data nilai ujian berikut.
Jika diasumsikan variansi-variansi populasi sama, populasi-populasi saling inde- penden dan berdistribusi normal, bagaimana kesimpulan penelitian tersebut?
= 5%
Metode A 67 74 82 73 80 69 66 80
Tahapan kerja dengan menggunakan Minitab adalah sebagai berikut :
Cara 1 : Data ditulis dalam 2 kolom
» Masukan nilai dari metode A pada C1 dan beri nama “Metode A” » Masukan nilai dari metode B pada C2 dan beri nama “Metode B” » Klik Stat
» Pilihlah Basic Statistics » Klik 2-Sample t
» Klik Samples in different columns » Isilah First dengan peubah C1 » Isilah Second dengan peubah C2 » Klik Options
» Isilah confidence level yaitu (1 – α).
» Isilah Test Difference dengan 0, karena memang tidak menyebut pembedanya.
» Isilah Alternative dengan memilih hipotesis alternatif yang diinginkan (dalam soal : greater than)
Cara 2 :
Data ditulis dalam 1 kolom (missal data sudah tersusun 2 kolom) » Klik Data
» Pindahkan kursor ke Stack » Klik Columns
» Isilah kotak pada stack the following columns dengan C1,C2 » Isilah kotak pada Column in current worksheet dengan kolom
kosong (misal C3) dan beri nama C3 dengan “Nilai”
» Isilah kotak pada Store Subscripts in dengan Kolom kosong (misal C4) dan beri nama C4 dengan “ Metode”
» Klik Stat
» Pilihlah Basic Statistics » Klik 2-Sample t
» Klik Samples in one column » Isilah Samples dengan peubah C3 » Isilah Subscripts dengan peubah C4
» Klik Options
» Isilah confidence level yaitu (1 – α) dalam soal 95%
» Isilah Test Difference dengan 0, karena memang tidak menyebut pembedanya.
» Isilah Alternative dengan memilih hipotesis alternatif yang diinginkan (dalam soal : greater than)
» Klik OK
Cara 1 dan Cara 2 akan menampilkan hasil yang sama
Two-Sample T-Test and CI: Metode A, Metode B
Two-sample T for Metode A vs Metode B
N Mean StDev SE Mean
Metode A 8 73.88 6.27 2.2
Metode B 8 69.63 4.96 1.8 Difference = mu (Metode A) - mu (Metode B) Estimate for
difference: 4.25000
95% lower bound for difference: -0.72478
T-Test of difference = 0 (vs >): T-Value = 1.50 P-Value = 0.077 DF = 14
