PENGUJIAN PERFORMANSI POMPA PEMADAM KEBAKARAN YANG DIGUNAKAN DI TERMINAL SENIPAH TOTAL E&P INDONESIE
KALIMANTAN TIMUR BERDASARKAN STANDARD NFPA-20
SKRIPSI
Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi
Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Oleh :
HERDIN JONATHAN SIBARANI (100401083)
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
M E D A N
ABSTRAK
Pompa adalah mesin fluida yang banyak digunakan untuk mengalirkan fluida
incompressible dari suatu tempat yang rendah ketempat yang lebih tinggi atau dari tekanan
yang rendah ketekanan yang lebih tinggi. Bila ditinjau dari tekanan yang menimbulkan energi fluida maka pompa dapat diklasifikasikan kedalam dua jenis yaitu Pompa Tekanan Statis dan Pompa Tekanan Dinamis.
Pompa sentrifugal termasuk kedalam jenis pompa tekanan dinamis,dimana pompa jenis ini memiliki impeller yang berfungsi untuk mengangkat fluida dari tempat yang rendah ketempat yang lebih tinggi atau dari tekanan yang lebih rendah ke tekanan yang lebih tinggi. Dalam industri pengolahan hidrokarbon, kebakaran sangat rawan terjadi. Peran dan fungsi dari satuan pemadam kebakaran sangat diperlukan, terutama pompa utama yang berfungsi mengalirkan air. Terdapat tiga unit pompa sentrifugal yang stasioner yang disiagakan di terminal pengolahan hidrokarbon, di Senipah. Pompa-pompa inilah yang akan menjadi pilar utama didalam mendistribusikan air dari tangki penyimpanan air ke seluruh daerah terminal, manakala terjadi kebakaran. Oleh karena fungsinya yang sangat vital, maka performansi pompa ini harus diuji secara berkala dan akan dibandingkan dengan standard NFPA-20. Standard NFPA-20 sendiri adalah suatu standard dari asosiasi pemadam kebakaran di Amerika Serikat yang mengatur tentang standard dan instalasi untuk pompa pemadam kebakaran yang stasioner. Oleh karena itu, apabila ada pompa yang performansi nya tidak memenuhi standard, maka pompa tersebut akan langsung diganti.
ABSTRACT
Pump is a fluid mechanic that is widely used for flow incompressible fluid from a lower place to the higher place, or lower pressure to the higher one. Viewed from the pressure that raises the energy of the fluid, pump can be classified into two types Static Pressure Pump and Dynamic Pressure Pump.
Centrifugal pumps belong to the dynamic pressure pump, which this type of pump has an impeller which serves to raise fluid from the lower place to place higher place or from the lower pressure to the higher pressure.
Hydrocarbon processing industry is very prone to fire. The role and function of fire fighting unit is indispensable, especially the main pump that serves the water. There are three stationary centrifugal pump units that are alerted in the hydrocarbon processing terminal, in Senipah. Theses pumps will be the main pillar in the distribution of water from the water storage tank to the entire area of the terminal, when there is a fire. Because of the vital function, then the performance of these pumps should be tested periodically and must be compared with the NFPA-20 standard. NFPA-20 standard is a standard of association of firefighters in the United States that manage the standards and installation of a stationary fire fighting pumps. Therefore, if there is a pump that its performance does not meet the standards, then the pump will be immediately replaced.
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan atas segala kasih karunia dan berkat-Nya serta penyertaan-Nya, yang senantiasa memberikan hikmat dan kesehatan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik sesuai dengan waktu yang direncanakan. Adapun judul skripsi ini adalah “PENGUJIAN PERFORMANSI POMPA PEMADAM KEBAKARAN YANG DIGUNAKAN DI TERMINAL SENIPAH TOTAL E&P INDONESIE KALIMANTAN TIMUR BERDASARKAN STANDARD NFPA-20 ” yang diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Fakultas Teknik, Departemen Teknik Mesin, Universitas Sumatera Utara.
Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Kedua orang tua Ayahanda MH Sibarani dan Ibunda GM Siregar, yang telah banyak memberikan materi dan moril serta dukungan kepada penulis hingga dapat menyelesaikan tugas sarjana ini.
2. Bapak Dr.Ing.Ir. Ikhwansyah Isranuri sebagai ketua Departemen Teknik Mesin FT-USU. Bapak/Ibu Staff Pengajar dan Pegawai di Departemen Teknik Mesin USU.
3. Bapak Ir. M. Syahril Gultom, MT selaku dosen pembimbing penulis dalam penyelesaian tugas sarjana ini.
4. Bapak Ir. Abdul Halim Nasution, M.Sc dan Bapak Dr.Eng Himsar Ambarita,ST, MT selaku dosen pembanding dan penguji yang telah memberi masukkan demi penyempurnaan skripsi ini.
5. Teman satu team penelitian (Raymond Sipayung) yang telah memberikan dukungan dan bantuan kepada penulis untuk menyelesaikan tugas sarjana ini. 6. Teman-teman seperjuangan Teknik mesin yang banyak memberikan motivasi
terkhusus teman-teman angkatan 2010.
Semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua dan dapat digunakan sebagai pengemban ilmu yang didapat selama dibangku kuliah. Apabila terdapat kesalahan dalam penyusunan serta bahasa yang tidak tepat dalam skripsi ini sebagai manusia yang tak luput dari kesalahan penulis mengharapkan masukan dan kritikan yang bersifat membangun dalam penyempurnaan skripsi ini. akhir kata penulis mengucapkan terima kasih, semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi seluruh kalangan yang membacanya.
Medan, Maret 2015
Penulis,
HERDIN JONATHAN SIBARANI
DAFTAR ISI
2.2.3 Kecepatan Spesifik dan Kecepatan Spesifik Suction Pompa ... 14
2.3.4 Kavitasi ... 32
2.3.5 Net Positive Suction Head (NPSH) ... 38
2.3.6 Perubahan Kurva Performansi ... 39
2.4 Standard NFPA-20 dan GS EP SAF-321 ... 41
2.4.1 Standar NFPA-20 ... 42
2.4.2 General Specification SAF-321 ... 44
2.5 Analisis Ketidakpastian Pengukuran ... 44
BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian ... 50
3.2 Peralatan yang Digunakan ... 51
3.3 Spesifikasi Objek Penelitian ... 51
3.4 Proses Penelitian ... 54
BAB IV HASIL DAN ANALISA 4.1 Test Performansi Pompa... 57
4.2 Analisa Hasil Uji Performansi ... 62
4.2.1 Hasil Perhitungan Kerugian Head Pada Sisi Discharge ... 62
4.2.2 Hasil Analisa Performansi Test Berdasarkan Standard NFPA 20 ... 69
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 KESIMPULAN ... 72
5.2 SARAN ... 72
DAFTAR PUSTAKA
Gambar Fluida Masuk ke Pompa Melalui Pusat (eye) Impeller yang Berputar . 20
Gambar Stuffing Box Packing ... 21
Gambar Kebocoran yang di Jaga Untuk Melumasi dan Mendinginkan Poros .. 21
Gambar Pelumas Diinjeksikan ke Dalam Stuffing Box Jika Tekanannya Turun 22
Gambar Pelumas Diinjeksikan dari Luar Melalui Latern Ring ... 22
Gambar Mechanical Seal ... 23
Gambar Bagian-Bagian dari Mechanical Seal ... 25
Gambar Ilustrasi Cara Kerja Mechanical Seal ... 26
Gambar Turunnya Tekanan Mengakibatkan Penguapan Zat Cair ... 33
Gambar 2.32 Perubahan Performansi Oleh Perbedaan Viskositas Cairan ... 39
Gambar 2.33 Viskositas Maksimum yang Diijinkan pada Pompa Sentrifugal ... 40
Gambar 2.34 Geometri Sederhana Meter Ultrasonik ... 45
Gambar 3.1 Area Offshore di Selat makasar ... 50
Gambar 3.2 Diagram Sederhana System Pemadam Kebakaran di Senipah ... 52
Gambar 3.3 Overview Area Proses Senipah ... 52
Gambar 3.4 Ilustrasi Pompa P98300C ... 53
Gambar 3.5 Pompa P8300C ... 54
Gambar Diagram Alir Uji Performansi Pompa ... 56
Gambar Grafik Hasil Uji Performansi ... 59
Gambar Grafik Hasil Uji Performansi pada Bulan April 2014 ... 61
Gambar Perbandingan Ke Tiga Kurva Performansi Pompa ... 61
Gambar Grafik Performansi Pompa P8300C yang Memenuhi (Mengiris)
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Koefisien Kerugian Belokan Pipa ... 31
Tabel 2.2 Koefisien Kerugian Pada Katup ... 32
Tabel 4.1 Data Sheet Pompa P8300C ... 57
Tabel 4.2 Hasil Performansi Test... 58
Tabel 4.3 Hasil Performansi Test yang Terakhir Dilakukan ... 59
Tabel 4.4 Nilai Kecepatan Rata-Rata Aliran Fluida di Dalam Pipa Untuk Setiap Nilai Kapasitas Pada Titik 4 ... 63
Tabel 4.5 Nilai Kecepatan Rata-Rata Aliran Fluida di Dalam Pipa Untuk Setiap Nilai Kapasitas Pada Titik 5 ... 63
Tabel 4.6 Nilai Re pada Titik 4 dan 5 ... 64
Tabel 4.7 Head Kerugian Gesek di Dalam Pipa 4 ... 65
Tabel 4.8 Head Kerugian Gesek di Dalam Pipa 5 ... 65
Tabel 4.9 Besar Nilai Kerugian Head Pada Belokan di Pipa 4 (hf2) ... 66
Tabel 4.10 Besar Nilai Kerugian Head Pada Belokan di Pipa 5 (hf2) ... 66
Tabel 4.11 Kerugian Head Pada Katup C ... 67
Tabel 4.12 Kerugian Head Pada Katup D ... 68
DAFTAR NOTASI
SIMBOL KETERANGAN SATUAN
ns Kecepatan spesifik
n Kecepatan putaran pompa rpm
Q Kapasitas aliran gpm atau m3/s
H Total Head feet atau m
D Diameter impeller m
P Daya poros pompa kW
ŋ Efisiensi pompa
ρ Massa jenis kg/m3
g Gaya gravitasi m/s2
p1 Tekanan pada sisi masuk bar
p2 Tekanan pada sisi keluar bar
sgf Spesifik gravity
hsv NPSH yang tersedia m
