Skripsi ini membahas perancangan sistem pompa pada stasiun pengisian bahan bakar umum. Terdiri dari tiga bagian utama yaitu landasan teori tentang sistem pompa, perhitungan perencanaan sistem pompa, dan analisis hasil perhitungan. Tujuannya adalah untuk menganalisis masalah yang terjadi pada sistem pompa SPBU seperti kapasitas aliran dan kehilangan bahan bakar di pipa.

1. TUGAS AKHIR
ANALISA SISTEM POMPA PADA
STASIUN PENGISIAN BAHAN BAKAR UMUM
( S P B U )
Diajukan Guna Melengkapi Sebagian Syarat
Dalam Mencapai Gelar Sarjana Strata Satu (S1)
DISUSUN OLEH :
NAMA : KURNIAWAN PRASETIYO
NIM : 4130411-010
JURUSAN : TEKNIK MESIN
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS MERCU BUANA
JAKARTA 2008
i

2. LEMBAR PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawahdi bawah ini:
Nama : Kurniawan Prasetiyo
N.I.M : 4130411-010
Jurusan : Teknik Mesin
Fakultas : Teknik Industri
Judul Skripsi : ANALISA SISTEM POMPA PADA STASIUN PENGISIAN
BAHAN BAKAR UMUM (SPBU)
Dengan ini menyatakan bahwa hasil penulisan Skripsi yang telah saya buat
ini merupakan hasil karya sendiri dan benar keasliannya. Apabila ternyata di
kemudian hari penulisan Skripsi ini merupakan hasil plagiat atau penjiplakan
terhadap karya orang lain, maka saya bersedia mempertanggungjawabkan
sekaligus bersedia menerima sanksi berdasarkan aturan tata tertib di Universitas
Mercu Buana.
Demikian, pernyataan ini saya buat dalam keadaan sadar dan tidak
dipaksakan.
Penulis,
Kurniawan Prasetiyo
ii

3. LEMBAR PENGESAHAN
ANALISA SISTEM POMPA PADA
STASIUN PENGISIAN BAHAN BAKAR UMUM (SPBU)
DISUSUN OLEH :
NAMA : KURNIAWAN PRASETIYO
NIM : 4130411-010
JURUSAN : TEKNIK MESIN
Mengetahui
Pembimbing Koordinator Tugas Akhir
(Ir. Yuriadi Kusuma, MSc) (Nanang Ruhyat, MT.)
iii

4. ABSTRAK
Skripsi ini berusaha untuk menjelaskan tentang perencanaan sistem pompa
dan pemipaan pada Stasiun Pengisian Bahan Bakar Umum (SPBU) yang
dikerjakan pembangunannya oleh PT. Hanindo Citra selaku Kontraktor pada
pembangunan SPBU Baru Swastanisasi Jl. Raya Pasar Minggu-Jakarta Selatan.
Untuk memaksimalkan hasil yang dicapai diperlukan perencanaan mengenai jenis
pompa dan perencanaan pemipaan.
Pemasangan jalur pipa (piping) adalah suatu sistem penyaluran media
produksi, yang terdiri dari pipa, fittings, valves dan flensa dan pautan lain yang
terkait seperti hangers, supports, dan lain-lain.
Tujuan penelitian adalah untuk melihat masalah yang sebenarnya terjadi
dan dihadapi dalam suatu sistem stasiun pengisian bahan bakar umum (SPBU)
seperti kemungkinan kapasitas aliran yang kecil akibat jumlah selang yang
terlalu banyak, penguapan dan kehilangan BBM pada pipa dan tangki pendam.
Kesimpulan dari penelitian ini adalah bahwa sistem pompa dapat
dipengaruhi oleh yaitu sistem pemipaan, kapasitas aliran dan faktor kehilangan
BBM pada pipa.
iv

5. KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala
rahmat dan hidayah yang diberikan oleh-Nya sehingga penulis dapat
menyelesaikan penulisan skripsi ini tepat pada waktunya. Adapun judul yang
diangkat oleh penulis adalah Perancangan Sistem Pompa Pada Stasiun Bahan
Bakar Umum (SPBU).
Tujuan dari penulisan Skripsi ini adalah untuk memenuhi salah satu
persyaratan akademis guna mencapai gelar sarjana Fakultas Teknologi Industri,
program studi Teknik Mesin di Universitas Mercubuana – Jakarta.
Penulisan disusun berdasarkan buku-buku yang dianggap mendukung dan
pengambilan data dilapangan. Penulis menyadari bahwa skripsi ini dapat
diselesaikan bukan semata-mata hanya karena usaha dari penulis, akan tetapi
juga berkat bantuan dan bimbingan serta saran dari berbagai pihak yang
memberikan andil yang sangat besar baik secara langsung maupun tidak
langsung ikut terlibat dalam penulisan skripsi ini. Oleh karena itu pada
kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih kepada :
1. Bp. Ir. Yuriadi Kusuma. MSc, selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin dan
pembimbing skripsi, atas bimbingan, masukan, dorongan serta arahan
yang bermanfaat untuk penulis.
2. Bp. Ir. Ruli Nutranta. MEng, selaku Koordinator Tugas Akhir, yang telah
memberikan dukungan moril dalam penulisan skripsi ini.
3. Seluruh staf pengajar Jurusan Teknik Mesin Universitas Mercubuana atas
segala ilmu dan bimbingan yang diberikan.
4. Bapak Robby Sutarman selaku Technical Manager dari PT. Hanindo Citra
atas bantuan yang diberikan kepada penulis dalam menyusun skripsi
ini,
5. Rekan-rekan mahasiswa dan karyawan PT. Hanindo Citra, yang telah
banyak membantu informasi dan dukungan.
v

6. 6. Semua pihak-pihak yang telah mendukung penulis dalam penyelesaian
skripsi ini yang tidak bisa penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa penyusunan skripsi ini masih jauh dari
sempurna, maka dengan segala kerendahan hati penulis akan menerima kritik
dan saran dari pembaca maupun pihak – pihak lain untuk penulis jadikan
sebagai bahan evaluasi dan masukan sehingga lebih bermanfaat pada masa
yang akan datang.
Jakarta, 2008
Penulis,
Kurniawan Prasetiyo
vi

7. DAFTAR ISI
Halaman Judul .................................................................................................. i.
Halaman Pernyataan ......................................................................................... ii.
Halaman Pengesahan ........................................................................................ iii.
Abstraks ............................................................................................................ iv.
Kata Pengantar .................................................................................................. v
Daftar Isi ........................................................................................................... viii
Daftar Tabel ...................................................................................................... xi
Daftar Gambar .................................................................................................. xii
BAB I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ............................................................................ 1
1.2 Perumusan Masalah……………......…….……................….…. 2
1.3 Tujuan Penelitian...……………….…….……...………….…… 2
1.4 Pembatasan Masalah ………………….…....……………......... 3
1.5 Metode Penulisan …...…..………….………..…………........... 3
1.6 Manfaat Penelitian …...…..………….………..………….......... 3
1.7 Sistematika Penulisan ………………………………………..... 4
BAB II. LANDASAN TEORI
2.1 Pengertian Pompa ...................................................................... 7
2.2 Klasifikasi Pompa Menurut Jenis Impeler ................................. 7
2.3 Klasifikasi Menurut Bentuk Rumah ........................................... .8
2.4 Klasifikasi Menurut Letak Poros ................................................. 9
2.5 Klasifikasi Menurut Belahan Rumah .......................................... 10
2.6 Klasifikasi Menurut Sisi Masuk Impeler ..................................... 11
2.7 Pompa Jenis Khusus .................................................................... 12
2.8 Prinsip Kerja Pompa Penyalur Bahan Bakar Minyak ................. 12
2.8.1 Sistem Pompa Hisap ............................................................. 13
2.8.2 Sistem Pompa Dorong .......................................................... 15
2.9 Type atau Model Dispenser ........................................................ 16
2.10 Dasar-dasar Komponen Dispenser ............................................. 19
2.11 Komponen Mekanik ................................................................... 19
2.12 Sistem Perpipaan ........................................................................ 20
2.12.1 Sistem Pipa Tunggal ............................................................ 22
2.12.2 Sistem Pipa Majemuk (Multipath) ....................................... 22
2.13 Putaran Spesifik .......................................................................... 23
2.14 Head ............................................................................................ 23
2.14.1 Tinggi Energi Potensial (Z).................................................... 24
2.14.2 Tinggi Energi Kinetik ............................................................ 24
2.14.3 Tinggi Energi Tekanan .......................................................... 24
2.15 Kavitasi ....................................................................................... 24
2.16 Net Positive Suction Head (NPSH) ............................................ 26
2.16.1 NPSH Yang Tersedia ............................................................ 26
2.16.2 NPSH Yang Diperlukan ........................................................ 27
viii

8. 2.17 Hambatan / Rugi-rugi (Losses) .................................................. 28
2.17.1 Pipa Lurus ............................................................................ 28
2.17.2 Perubahan Penampang Pipa .................................................. 30
2.17.3 Sambungan-sambungan Pipa ................................................ 33
2.18 Menentukan Kecepatan Rata-rata Saluran .................................. 33
2.18.1 Pada Sisi Isap ......................................................................... 33
2.18.2 Menentukan Jenis Impeller Pompa ........................................ 34
2.19 Perhitungan Daya Pompa ............................................................ 35
2.19.1 Daya Pompa (whp) ..................................................................35
2.19.2 Daya Yang Dibutuhkan (bhp) ................................................. 35
BAB III. PERHITUNGAN PERENCANAAN
4.1 Pompa Yang Digunakan .............................................................. 37
3.1.1 Head Pompa ............................................................................. 39
3.1.1.1 Head Statis ......................................................................... 39
3.1.1.2 Head tekanan ..................................................................... 39
3.1.1.3 Head Energi Kinetik ... ...................................................... 39
3.1.1.4 Head Rugi-rugi Pada Sisi Isap ........................................... 40
3.1.1.4.1 Head Rugi-rugi Pada Sisi Isap Akibat Gesekan ......... 40
3.1.1.4.2 Head Rugi-rugi Pada Sisi Isap Akibat Sambungan Pipa
..................................................................................... 41
4.1.1.4.3 Head Rugi-rugi Pada Sisi Isap Akibat Perubahan
Panjang ....................................................................... 42
3.1.1.4.4 Head Kerugian Total Pada Sisi Isap ........................... 42
3.1.1.5 Head Rugi-rugi Pada Sisi Tekan......................................... 43
3.1.1.5.1 Head Kerugian Pada Sisi Tekan Akibat Gesekan ...... 43
3.1.1.5.2 Head Kerugian Pada Sisi Tekan Akibat Sambungan Pipa
..................................................................................... 44
3.1.1.5.3 Head Kerugian Total Pada Sisi Tekan ........................ 44
3.1.1.6 Head Rugi-rugi ................................................................. 44
3.1.1.7 Head Total Pompa ............................................................ 45
3.1.2 Pemeriksaan Kavitasi ................................................................ 45
3.1.2.1 NPSH Yang Tersedia (hsv) ................................................. 45
3.1.2.2 NPSH Yang Diperlukan (hsvn) .......................................... 46
3.1.3 Perhitungan Daya Pompa ......................................................... 46
3.1.3.1 Daya Pompa ........................................................................ 46
3.1.3.2 Daya Yang Dibutuhkan ...................................................... 47
4.1 Putaran Spesifik .......................................................................... 48
4.1.2 Putaran spesifik dan bentuk ..................................................... 48
BAB IV. ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN
4.2 Pompa Yang Digunakan .............................................................. 49
4.1.1 Head Pompa ............................................................................. 50
4.1.1.1 Head Statis ......................................................................... 50
4.1.1.2 Head tekanan ..................................................................... 50
ix

9. 4.1.1.3 Head Energi Kinetik ... ...................................................... 51
4.1.1.4 Head Rugi-rugi Pada Sisi Isap ........................................... 52
4.1.1.4.1 Head Rugi-rugi Pada Sisi Isap Akibat Gesekan ......... 52
4.1.1.4.2 Head Rugi-rugi Pada Sisi Isap Akibat Sambungan Pipa
..................................................................................... 53
4.1.1.4.4 Head Rugi-rugi Pada Sisi Isap Akibat Perubahan
Panjang ....................................................................... 54
4.1.1.4.4 Head Kerugian Total Pada Sisi Isap ........................... 54
4.1.1.5 Head Rugi-rugi Pada Sisi Tekan......................................... 54
4.1.1.5.1 Head Kerugian Pada Sisi Tekan Akibat Gesekan ...... 43
4.1.1.5.2 Head Kerugian Pada Sisi Tekan Akibat Sambungan Pipa
..................................................................................... 55
4.1.1.5.3 Head Kerugian Total Pada Sisi Tekan ........................ 56
4.1.1.6 Head Rugi-rugi ................................................................. 56
4.1.1.7 Head Total Pompa ............................................................ 56
4.1.2 Pemeriksaan Kavitasi ................................................................ 57
4.1.2.1 NPSH Yang Tersedia (hsv) ................................................. 57
4.1.2.2 NPSH Yang Diperlukan (hsvn) .......................................... 57
4.1.3 Perhitungan Daya Pompa ......................................................... 58
4.1.3.1 Daya Pompa ........................................................................ 59
4.1.3.2 Daya Yang Dibutuhkan ...................................................... 58
4.1 Putaran Spesifik .......................................................................... 59
4.1.2 Putaran spesifik dan bentuk ..................................................... 59
5.1 Pengumpulan Data Awal ..……….................................…….. 60
5.2 Analisa Data Awal ..………………………..........………….... 61
5.3 Pengumpulan Data Setelah Perbaikan ………..……………… 62
5.4 Analisa Hasil Akhir .…………………….………….…….…. . 62
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ……………….………..........…………................ 62
5.2 Saran ......................................................................................... 63
Daftar Pustaka .................................................................................................. 64
Lampiran
x

10. DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Sifat-sifat Fisik Beberapa Zat Cair 27
Tabel 2.2 Koefisien Gesek/Loss Coefisient (CL) pada
Pembesaran Mendadak 30
Tabel 2.3 Koefisien Gesek/Loss Coefisient (CL) pada
Pembesaran Bertahap 31
Tabel 4.3 Koefisien Gesek/Loss Coefisient (CL) pada
Pengecilan Bertahap 31
xi

11. DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Pompa Sentrifugal 7
Gambar 2.2 Pompa Aliran Campur Mendatar 8
Gambar 2.3 Pompa aliran Aksial 8
Gambar 2.4 Pompa aliran Campur Jenis Volut & Impeler 9
Gambar 2.5 Pompa Aliran Campur Tegak 10
Gambar 2.6 Pompa Jenis Belah Mendatar 11
Gambar 2.7 Pompa Dengan Motor Benam 12
Gambar 2.8 Petroleum Submersible Pump 13
Gambar 2.9 Siklus Kerja Petroleum Pump 14
Gambar 2.10 Pompa Dengan Sistem Dorong 16
Gambar 2.11 Dispenser Pump 18
Gambar 2.12 Hubungan Antara Koefisien Kavitasi Dengan Kecepatan
Spesifik 25
Gambar 2.13 Moody’s Diagram 29
Gambar 2.14 Koefisien Gesek / Loss Coefficient (CL) 32
Gambar 2.15 Jenis-jenis Sesuai Kecepatan Spesifik 34
Gambar 2.16 Hubungan Kapasitas dan Efisiensi 36
Gambar 3.1 Instalasi Pompa Yang Di rencanakan 38
Gambar 4.1 Instalasi Pompa Yang Di rencanakan 50
xii

12. BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Memasuki era globalisasi dan pasar bebas pada saat ini, ilmu pengetahuan
dan teknologi serta berbagai bentuk industri mengalami perkembangan yang cukup
pesat dari hari ke hari. Hal ini dapat kita rasakan melalui banyaknya industri miyak
dan gas yang telah mendapat ijin dari Migas untuk beroperasi melayani penjualan
bahan bakar minyak baik untuk umum ataupun industri di Indonesia. Ini tidak lepas
dari peranan dan fungsi teknologi yang dapat meningkatkan kualitas dan mutu dari
produk yang dihasilkan.
Bahan bakar minyak dan gas menjadi sesuatu hal yang penting untuk
dikonsumsi oleh masyarakat dan industri untuk meningkatkan perekonomian
nasional, dimana masyarakat sekarang ini sudah menjadikan hal tersebut sebagai
sesuatu yang mutlak dilihat dari segi pelayanan maupun mutu dari produk bahan
bakar tersebut, Besarnya rasa kebutuhan masyarakat dan industri itulah yang
mendorong semakin menjamurnya keberadaan stasiun pengisian bahan bakar minyak
maupun gas baik milik pemerintah, asing ataupun swasta nasional.
Dalam meningkatkan pelayanan, mutu serta aspek lingkungan maka stasiun
pengisian bahan bakar umum harus mempunyai standar dalam mendesain, semua
bentuk prasarana baik dalam konstruksi bangunan ,mekanikal serta elektirikal.
Dalam hal ini yang akan dibahas tentang perencanaan sistem pompa pada stasiun
bahan bakar umum (SPBU) Pertamina yang mengacu pada standarisasi tahun 2006.
Fungsi dan perananan dalam sistem pompa mempunyai pengaruh besar dalam
meningkatkan kualitas minyak, mutu serta pelayanan bagi konsumen maupun dilihat
dalam aspek lingkungan yang akan ditimbulkan.
Sistem pemipaan ini juga dipersiapkan apabila terjadi perubahan produk
BBM yang akan dijual dimasa yang akan datang, yang sewaktu-waktu akan berubah
maupun adanya produk bahan bakar yang baru yang dikeluarkan oleh Pertamina.
1

13. Begitu besarnya peranan sistem pompa ini dalam menghasilkan stasiun pengisian
bahan bakar umum (SPBU) yang mempunyai kualitas dan inilah alasan yang
mendasari penulis untuk dijadikan bahan penelitian dalam skripsi.
Sistem pompa ini mempunyai berbagai keuntungan yang telah disampaikan
diatas, sehingga sebelum dilaksanakan dilapangan maka perlu di analisis baik dari
kapasitas pompa yang digunakan, panjang pipa, laju aliran dan sistem pemipaan itu
sendiri.
Sistem pompa ini akan dilaksanakan pada pembangunan stasiun pengisian
bahan bakar umum (SPBU) baru Pertamina di Jl. Raya Pasar Minggu-Jakarta.
PT. Hanindo Citra selaku kontraktor dan perencana dari pembangunan SPBU
tersebut, dimana perusahaan ini sudah lama berkecimpung didalam industri ini,
dengan didukung sumber daya manusia yang professional yang bekerja sesuai
dengan latar belakang pendidikannya masing-masing, mampu bersaing dengan
perusahaan-perusahaan lain yang sejenis.
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan uraian diatas, maka rumusan masalah dalam penulisan skripsi ini
adalah: “Bagaimana perencanaan sistem pompa stasiun pengisian bahan bakar umum
yang tepat menuju persaingan dalam pasar bebas?”
1.3 Tujuan Penelitian
Penulisan ini tentang perencanaan sistem pemipaan stasiun pengisian bahan
bakar umum dengan fluida bensin dan solar. Adapun beberapa tujuan penulisan ini
adalah :
- Merupakan salah satu syarat perkuliahan di Fakultas Teknik Mesin,
Univeritas Mercu Buana.
- Memahami prinsip sistem pompa stasiun pengisian bahan bakar umum.
- Memahami faktor-faktor penting yang mempengaruhi laju aliran fluida.
- Dapat mencari alternatif terbaik dalam memilih jenis pompa,
membandingkan dan diharapkan bisa menerapkannya di lapangan.
2

14. 1.4 Pembatasan Masalah
Pemilihan dan perencanaan sistem pompa ini merupakan sistem yang bersifat
kompleks, maka penulisan ini dibatasi hanya pada perencanaan sistem pemipaan,
jenis pompa yang akan digunakan, Kapasitas pompa, putaran pompa, diameter pipa
penyaluran BBM dan sistem pemipaan yang harus kita tentukan.
1.5 Metode Penulisan
Dalam memperoleh data yang berhubungan dengan penulisan ini, digunakan
metode penelitian:
- Studi literature, yaitu pengumpulan data dan analisa perhitungan dari buku-
buku yang berkaitan dengan penulisan.
- Studi lapangan, yaitu pengambilan data dari lapangan dan melihat langsung
pengaplikasiannya.
- Konsultasi dan diskusi dengan dosen pembimbing dan teman-teman
mahasiswa.
1.6 Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini dibagi menjadi dua, yaitu manfaat akademis dan
manfaat praktis.
1. Manfaat Akademis
Penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat bagi perkembangan ilmu
pengetahuan dan teknologi, khususnya yang berhubungan dengan stasiun
pengisian bahan bakar umum baik fluida cair maupun gas dalam memasuki
era globalisasi dan pasar bebas dimana sudah mulai menjamur perusahaan
milik asing yang sudah membangun SPBU di Indonesia. Diharapkan dengan
penelitian ini, dapat menambah wawasan para pembaca dan juga penulis
untuk selanjutnya.
2. Manfaat Praktis
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan gambaran mengenai sistem
pemipaan stasiun pengisian bahan bakar umum dan juga dapat menjadi bahan
3

15. acuan dan referensi untuk merencanakan pembangunan SPBU baik milik
pemerintah, swasta nasional maupun milik asing.
1.7 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan dalam penelitian skripsi ini terdiri dari lima bab
utama, tiap bab terdiri dari beberapa sub bab. Sistematika pembahasan dari skripsi
yang akan ditulis adalah sebagai berikut :
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini merupakan bagian yang memuat latar belakang, rumusan masalah,
serta tujuan, pembatasan masalah, metode penelitian dan manfaat penelitian.
BAB II LANDASAN TEORI
Bab ini menguraikan teori-teori yang relevan dengan kasus yang diteliti.
Pembahasan bisa lebih dari satu teori yang sejauh mana teori tersebut relevan
untuk menjelaskan masalah yang diteliti.
BAB III PERHITUNGAN DAN PERENCANAAN
Pada Bab ini adalah hasil perhitungan seperti pada Bab II dari data yang
diperoleh dari perencanaan.
BAB IV ANALISA PERENCANAAN
Bab ini berisi hasil perencanaan yang mencakup gambaran umum tentang
objek penelitian, serta hasil pengumpulan data yang berhubungan dengan
masalah yang dibahas.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan merupakan pernyataan singkat yang diambil dari hasil analisis
dan pembahasan penelitian.
Saran merupakan sumbangan pikiran yang operasional yang didapat dari hasil
penelitian.
4

16. BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Pengertian Pompa
Pompa adalah suatu mesin yang digunakan untuk memindahkan fluida
dari suatu tempat ke tempat lainnya, melalui suatu media saluran (pipa) dengan
cara menambahkan energi pada cairan yang dipindahkan dan berlangsung secara
kontinyu. Pompa beroperasi dengan mengadakan perbedaan tekanan antara bagian
masuk dan bagian keluar. Dengan kata lain pompa berfungsi mengubah tenaga
dari suatu tenaga (penggerak) menjadi tenaga tekanan dari fluida, dimana tenaga
ini dibutuhkan untuk mengalirkan fluida dan mengatasi hambatan yang ada
sepanjang saluran pengalir.
2.2 Klasifikasi Pompa Menurut Jenis Impeler
(1) Pompa sentrifugal
Pompa sentrifugal adalah salah satu jenis pompa dimana fluida memasuki
impeller secara aksial didekat poros pompa dan mempunyai energi, baik energi
potensial maupun energi kinetik yang diberikan oleh sudu-sudu. Di dalam
impeller fluida mengalami percepatan, setelah itu fluida memasuki rumah pompa
atau satu seri laluan diffuser yang mentransformasikan energi kinetic menjadi
tinggi tekanan (head) diikuti dengan penurunan kecepatan.
Gambar 2.1 Pompa Sentrifugal
7

17. (2) Pompa Aliran Campur
Pompa aliran campur digunakan untuk head yang sedikit lebih rendah dan
pompa ini umumnya menggunakan rumah diffuser dengan sudu antar. Jika pompa
menggunakan rumah volut untuk menampung langsung aliran yang keluar dari
impeller juga disebut juga pompa aliran campur jenis volut.
Gambar 2.2 Pompa Aliran Campur Mendatar
(3) Pompa Aliran Aksial
Pompa jenis aksial dipakai untuk head yang lebih rendah lagi, karena
aliran di dalam pompa ini mempunyai arah aksial (sejajar poros) yang berguna
untuk mengubah head kecepatan menjadi head tekanan. Pompa jenis ini dipakai
sudu antar yang berfungsi sebagai difuser.
Gambar 2.3 Pompa Aliran Aksial Mendatar
2.3 Klasifikasi Menurut Bentuk Rumah
Pompa memiliki bentuk rumah yang berbeda-beda yang dapat kita
klasifikasikan sebagai berikut :
(1) Pompa Volut
8

18. Sebuah pompa sentrifugal dimana zat cair dari impeller secara langsung
dibawa ke rumah volut.
(2) Pompa diffuser
Pompa ini adalah pompa sentrifugal yang dilengkapi dengan sudu difuser
di kelilingi luar impelernya. Konstruksi bagian-bagian lain pompa ini adalah sama
dengan pompa volut, karena sudu-sudu difuser maka pompa ini disamping
memperbaiki efisiensi pompa, juga menambah kokoh rumah, maka konstruksi ini
sering dipakai pada pompa besar dengan head tinggi. Pompa ini juga sering
dipakai sebagai pompa bertingkat banyak karena aliran diri satu tingkat ke tingkat
berikutnya dapat dilakukan tanpa menggunakan rumah volut.
(3) Pompa aliran campur jenis volut
Pada pompa ini mempunyai impeller jenis aliran campur dan sebuah
rumah volut, di sini tidak dipergunakan sudu-sudu difuser melainkan dipakai
saluran yang lebar untuk mengalirkan zat cair. Dengan demikian pompa tidak
mudah tersumbat oleh benda asing yang terisap, sehingga pompa ini sangat sesuia
untuk air limbah.
Gambar 2.4 Pompa Aliran Campur Jenis Volut & Impeler
Adapun impeler yang digunakan di sini adalah jenis setengah terbuka yaitu
tidak mempunyai tutup depan. Keunggulan yang dimiliki konstruksi seperti ini
tidak mudah tersumbat benda padat dibandingkan dengan impeler tertutup,
sehingga sesuai untuk memompakan air buangan.
2.4 Klasifikasi Menurut Letak Poros
Klasifikasi pompa menurut letak poros yaitu :
(1) Pompa jenis poros mendatar
9

19. Pompa ini mempunyai poros dengan posisi mendatar
(2) Pompa jenis poros tegak
Pompa ini mempunyai poros dengan posisi tegak, pompa aliran campuran
dan pompa aksial sering dibuat dengan poros tegak dimana rumah pompa
semacam ini digantung pada lantai oleh pipa kolom yang menyalurkan zat cair
dari pompa ke atas. Poros pompa yang menggerakan impeler dipasang sepanjang
sumbu pipa kolom dan dihubungkan dengan motor penggerak pada lantai. Poros
ini dipegang di beberapa tempat sepanjang pipa kolom oleh bantalan yang terbuat
dari karet. Selain itu poros ini dapat diselubungi oleh pipa selubung yang
berfungsi sebagai penyalur air pelumas.
Gambar 2.5 Pompa Aliran Campur Tegak
2.5 Klasifikasi Menurut Belahan Rumah
(1) Pompa jenis belahan mendatar
Pompa jenis ini mempunyai rumah yang dapat dibelah dua menjadi bawah
dan bagian atas oleh bidang mendatar yang melalui sumbu poros. Jadi bagian
yang berputar dapat diangkat setelah rumah belahan atas dibuka. Pompa jenis
rumahan sering dipakai pada pompa menengah dan besar dengan poros mendatar.
10

20. Gambar 2.6 Pompa Jenis Belah Mendatar
(2) Pompa jenis belahan radial
Rumah pompa jenis ini terbagi oleh sebuah bidang yang tegak lurus poros.
Pompa ini mempunyai konstruksi yang relatip sederhana serta menguntungkan
sebagai bejana bertekanan karena bidang belahan tidak mudah bocor. Jenis ini
juga sesuai untuk pompa berporos tegak di mana bagian-bagian yang berputar
dapat dibongkar ke atas sepanjang poros.
(3) Pompa jenis deret
Jenis ini terdapat pada pompa bertingkat banyak yang dimana rumah
pompa terbagi oleh bidang-bidang tegak lurus sesuai dengan jumlah tingkat yang
ada. Tiap bagian rumah ini berbentuk cincin, konstruksi seperti ini pada dasarnya
mirip jenis belahan radial yang tidak mudah bocor oleh tekanan dari dalam.
Masing-masing tingkat biasanya dibuat dengan bentuk dan ukuran yang sama
sehingga dapat disusun dalam jumlah yang sesuai untuk mendapatkan head total
pompa yang dikehendaki.
2.6 Klasifikasi Menurut Sisi Masuk Impeler
(1) Pompa isapan tunggal
Pada pompa ini zat cair masuk dari satu sisi impeler, konstruksinya sangat
sederhana sehingga banyak dipakai. Tekanan yang bekerja pada masing-masing
sisi impeler tidak sama sehingga akan timbul gaya aksial kea rah sisi isap. Gaya
ini dapat ditahan oleh bantalan aksial jika ukuran pompa cukup kecil. Namun
untuk pompa besar harus dicari cara untuk mengurangi gaya aksial.
11

21. (2) Pompa isapan ganda
Pompa ini memasukan air melalui kedua sisi impeler, di sini poros yang
menggerakan impeler dipasang menembus kedua sisi rumah dan impeler dan
ditumpu oleh bantalan di luar rumah. Karena itu poros menjadi lebih panjang dari
pada pompa jenis lain.
2.7 Pompa Jenis Khusus
(1) Pompa dengan motor benam (submersible-motor)
Pompa dengan motor benam adalah pompa jenis khusus yang merupakan
satu unit dengan motor penggeraknya, di mana keduanya dipasang terbenam di
bawah permukaan cairan fluida. Pompa ini dipasangan dengan posisi digantung
pada pipa penyalur dimana diameter pompa dibuat sekecil mungkin. Sedangkan
sistem kerjanya cairan fluida ke dalam pompa melalui saringan yang terdapat di
antara motor dan pompa, selanjutnya air dialirkan ke atas memalui pipa kolom
yang berfungsi juga sebagai penggantung unit pompa.
Gambar 2.7 Pompa dengan motor benam
2.8 Prinsip Kerja Pompa Penyalur Bahan Bakar Minyak
Pompa penyalur bahan bakar minyak banyak di jumpai baik di stasiun
pengisian bahan bakar umum maupun di dalam kalangan industri. Di dalam
penyaluran bahan bakar minyak untuk kendaraan operasional di industri banyak
menggunakan system transfer pump sebagai alat penyalur fluida minyak yang
12

22. kemudian di hubungkan dengan flow meter untuk mengetahui kapasitas atau
volume yang di kehendaki.
Namun di dalam stasiun pengisian bahan bakar umum, pompa atau lebih
dikenal dengan dispenser yang di gunakan dalam menyalurkan fluida minyak
dibedakan menjadi 2 macam yaitu pompa hisap dan pompa dorong. Di mana
kedua sistem tersebut mempunyai beberapa perbedaan dan keunggulan, perbedaan
antara kedua pompa tersebut pada letak motor penggeraknya.
Gambar 2.8 Petroleum Submersible Pump
2.8.1 Sistem Pompa Hisap
Sudah dijelaskan bahwa pompa hisap masih banyak digunakan di beberapa
SPBU di Indonesia sebagai pompa penyalur BBM. Sistem pompa hisap motor
harus dilengkapi dengan Elbow Check Valve pada pipa distribusi BBM di tangki
pendam dan letak motor penggeraknya merupakan satu kesatuan didalam dispenser. Pada
prinsipnya pompa ini mempunyai sistem kerja sebagai berikut :
1. BBM masuk melalui Inlet pompa kemudian melewati Strainer Check Valve.
2. Bila tekanan melampaui batas, Bypass valve akan terbuka sehingga BBM
terjadi sirkulasi BBM dalam pump unit.
13

23. 3. BBM di dalam pump unit yang mengandung udara akan dialirkan menuju sump
untuk dipisahkan antara udara dan BBM.
4. Setelah Udara dipisahkan dari BBM, BBM murni dialirkan kembali ke pump
unit melalui sump return.
5. BBM murni dialirkan menuju Filter melalui outlet Pump Unit.
6. Setelah melalui penyaringan, BBM mengalir melalui Solenoid valve, yang
terdiri dari slow down valve dan main valve.
7. Selanjutnya aliran BBM menuju badan ukur dengan terlebih dahulu menekan
meter check valve kit, yang berfungsi untuk menjaga agar BBM dalam badan
ukur selalu penuh.
8. Badan ukur / meter mengukur volume yang dikeluarkan, dengan metode
pengukuran volume ruang gerak piston pada meter.
9. BBM keluar melalui nozzle sesuai dengan volume yang sudah ditera.
Pompa ini sudah banyak ditinggalkan karena disebabkan biaya perawatan
yang terlalu mahal dan sering terjadi kerusakan pada motornya maupun
komponen lainnya.
Gambar 2.9 Siklus Kerja Petroleum Pump
14

24. 2.8.2 Sistem Pompa Dorong
Pompa dorong adalah pompa untuk meyalurkan fluida minyak yang
tersimpan dalam tangki pendam yang dialirkan melalui pipa fleksible menuju
dispenser dengan letak motor penggeraknya dicelupkan atau dibenam pada tangki
pendam. Prinsip kerja dari pompa dorong tersebut adalah :
1. Pada system pompa dorong aliran BBM dimulai dari Submersible Turbine.
2. Pump yang mendorong BBM menuju Dispenser melalui Shear valve / Emergency
Valve.
3. KemudianBBMmengalirmelaluifilter.
4. Setelah melalui filter BBM mengalir melalui Solenoid Valve yang terdiri dari
Slow Down Valve dan Main Valve.
5. Dari Solenoid Valve BBM mengalir ke Meter dengan terlebih dahulu
menekan meter check valve kit.
6. Badan ukur / meter mengukur volume yang dikeluarkan, dengan
metode pengukuran volume ruang gerak piston pada meter.
7. BBM dikeluarkan melali nozzle sesuai dengan volume yang sudah diukur.
Pompa ini mempunyai beberapa keunggulan dibandingkan dengan pompa
hisap dimana perawatan yang disebabkan kerusakan sangat kecil, karena posisi
pompa terpisah dengan dispenser. Pompa dan dynamo tercelup didalam tangki
bahan bakar minyak sehingga dynamo tidak mudah panas dan tahan lama. Dalam
pelaksanaannya pompa ini mempunyai beberapa keuntungan di antaranya :
1. Hemat biaya listrik, 1 unit pompa dapat melayani sampai dengan 4 selang
nozzle.
2. Hemat pemipaan, 1 unit dapat melayani sampai dengan 2 unit pompa twin.
3. dapat diparalel sampai dengan 3 tangki untuk jenis BBM yang sma
(Syphon System).
4. dilengkapi dengan leak detector untuk mendeteksi kebocoran pada pipa.
15

25. Gambar 2.10 Pompa dengan Sistem Dorong
2.9 Type atau Model Dispenser
Dispenser adalah pompa yang menyalurkan fluida bahan bakar minyak ke
kendaraan pada stasiun pengisian bahan bakar umum. Dan mempunyai beberapa
type dari beberapa merk yang sering di gunakan, dalam hal ini di ambil beberapa
type yang terdapat pada Gilbarco Dispenser Pump. Dari beberapa type tersebut
mempunyai kegunaan dan keunggulan masing sesuai dengan sistem pompa yang
digunakan. DibawahinibeberapamodelpompamerkGilbarco:
(1) Highline = Legacy Electronics
Semua tipe Highline menggunakan elektronik komputer dan dilengkapi preset.
No Type Legacy Hose Spesifikasi
Model
1 AC.1921A JH 1000 1 Standard capacity & system pompa
Hisap
2 AC.3921A JH 1200 2 Standard capacity & system pompa
hisap
3 AC.4921A JHA 000 1 High capacity & system pompa hisap
4 AC.6921A JHA200 2 Standard capacity & system pompa
Dorong
5 AC.4942A JHA 300 1 High capacity & system pompa
16

26. Dorong
6 AC.6942A JHA 500 2 High capacity & system pompa
Dorong
7 AC.6992D JHA 800 2 Ultrahigh capacity & system pompa
Dorong
Spesifikasi :
a. Elektronik Counter
b. Kapasitas aliran antara 40 - 50 liter per menit.
c. PresetProgrammable
d. Systempompahisapdandorong.
(2) Advantage Series
Model dengan kanopi tinggi ( high hose models ), semua type mempunyai
spesifikasi yang sama hanya dibedakan oleh jumlah Hoses (Selang). Pompa dengan
jumlah Selang diatas 2 bh disebut Multi Product Dispenser (MPD) karena 1 (satu)
unit pompa dapat digunakan untuk menyalurkan beberapa macam BBM.
No. Type Jumlah Hoses Display Counter System
1 B21 2 2 Dorong
2 B31 2. 2 Hisap
3 B43 4 2 Dorong
4 BB3 4 4 Dorong
5 BC3 4 4 Hisap
6 BOS 6 2 Dorong
7 B05R 6 4 Dorong
Spesifikasi:
a. Elektronik Counter
b. Kapasitas aliran antara 40 - 50 liter per menit.
c. Body rangka canopy tinggi.
17

27. d. Preset Programmable
e. System pompa hisap dan dorong.
(3) Endeavor
Pompa Endeavor terdiri dan beberapa tipe sebagai berikut :
No. Type Jumlah
Hoses
Display Counter System
1 JT.1000 1 2 Hisap
2 JT.1200 2 4 Hisap
3 JTA.OOO 1 2 Dorong
4 JTA.200 2 4 Dorong
Spesifikasi :
a. Elektronik Counter
b. Kapasitas aliran antara 40 - 60 liter per menit.
d. Preset Programmable
e. System pompa hisap dan dorong.
Gambar 2.11 Dispenser Pump
18

28. 2.10 Dasar-dasar Komponen Dispenser
Badan Hitung atau Counter adalah komponen yang melakukan fungsi
perkalian antara jumlah BBM yang dikeluarkan dengan harga satuan BBM. Badan
hitung juga menunjukan jumlah volume BBM yang dikeluarkan, Harga satuan dan
total rupiah yang harus di bayar oleh konsumen. Badan hitung terdiri dari 2 jenis, yaitu :
1. Mechanical Counter
Seluruh komponen ini digerakan oleh suatu sistem roda gigi yang dirancang
sedemikian rupa dan dikonversikan dari volume yang dikeluarkan, sehingga
dapat menunjukan angka dan volume tersebut.
2. Electronic Counter
Adalah suatu system hitung yang mengkonversikan putaran dari assymeter/
badan ukur menjadi bentuk pulsa, yang kemudian diolah secara elektronik dan
menghasilkan penunjukan dalam bentuk digital. Untuk menghasilkan
penunjukan dalam bentuk digital, dibutuhkan beberapa komponen seperti,
pulser, Pump Interface, Pump Control dan Display.
2.11 Komponen Mekanik
(1) Badan Ukur/Meter
Adalah sebagai alat penera jumlah BBM yang dikeluarkan. Besar kecilnya
volume BBM yang sebenarnya keluar dari nozzle dapat diatur pada komponen ini.
Oleh karena itu badan ukur/meter dilindungi oleh Departemen Perdagangan
Direktorat bidang Metrologi dengan mencantumkan segel pada juster.
(2) Meter Check Valve Kit
Katup untuk menjaga agar BBM pada meter tetap penuh, dengan demikian
meter tidak cepat aus.
(3) Selenoid Valve
Berfungsi sebagai katup pembuka / penutup aliran BBM, juga untuk
mengatur aliran pada system pompa hisap dan dorong.
(4) Filter
Berfungsi untuk menyaring kotoran-kotoran pada BBM yang akan masuk ke
badan ukur / meter, sehingga akan mempengaruhi umur dari meter tersebut.
19

29. (5) Sump/ filter udara
Berfungsi untuk memisahkan BBM dengan udara. supaya BBM yang
diterima oleh konsurnen adalah BBM murni atau BBM tanpa udara. Komponen ini
hanyadiperlukan pada pompadengansystemhisap.
(6) Elektromotor
Salah satu komponen sebagai penggerak pompa (pump unit). Pada pompa
hisap electromotor dihubungkan ke pump unit dengan mengunakan V-Belt. Pada
pompa celup antara electromotor dan turbine terkopel dalam satu kesatuan.
(7) Pump unit
Pump Unit berfungsi untuk menghisap BBM dan tangki pendam, digerakkan
oleh Elektromotor. Digunakan pada pompa system hisap (Pump). Ada dua macam Pump
Unit yang digunakan oleh pompa Gilbarco yaitu:
1. BleedPump
2. G-rotor Pump
(8) Submersible turbine pump
Sebuah pompa Centrifugal dengan Turbine Impeller pada sebuah shaft
vertical yang menggantung pada Prime Mover (pengarah utama). Komponen ini
dicelupkan pada BBM ditangki pendam, digunakan pada pompa system dorong
(Dispenser). Dilengkapi dengan leak detector yang berfungsi untuk mendeteksi
kebocoran pada pipa distribusi BBM yang menhubungkan antara STP dengan dispenser,
apabila leak detector mendeteksi adanya kebocoran minimal 3 gph atau 0,19 lpm maka
leak detector secara otomatis akan menutup saluran BBM yang menuju ke dispenser.
(9) Emergency Valve / Shear Valves
Katup pengaman pada system pompa dorong (dispenser), dipasang pada
inlet dispenser. Katup ini akan menutup secara otomatis apabila terjadi benturan pada
dispenser.
2.12 Sistem Perpipaan
Sistem perpipaan dapat ditemukan hampir pada semua jenis industri, dari
sistem tunggal yang sederhana sampai sistem pipa bercabang yang sangat kompleks.
20

30. Sistem perpipaan sering di gunakan pada sistem distribusi air minum pada gedung
atau kota, sistem pengangkutan minyak dari sumur bor ke tandon atau tangki
penyimpan, sistem distribusi udara pendingin pada suatu gedung, sistem distribusi
uap pada proses pengeringan dan lain sebagainya.
Sistem perpipaan meliputi semua komponen dari lokasi awal sampai dengan
lokasi tujuan antara lain, saringan (strainer), katup atau kran, sambungan, nosel dan
sebagainya. Untuk sistem perpipaan yang fluidanya liquid, umumnya dari lokasi
awal fluida, dipasang saringan untuk kotoran agar tidak menyumbat aliran fluida.
Saringan di lengkapi dengan katup searah (foot valve) yang berfungsi mencegah
aliran kembali ke lokasi awal atau tandon. Sedangkan sambungan dapat berupa
sambungan penampang tetap, sambungan penampang berubah, belokan (elbow) atau
sambungan bentuk T (Tee).
Dalam merencanakan sistem perpipaan harus memperhatikan kaidah-
kaidang perencanaan sebagai berikut :
1) Hindari terjadinya penyimpangan aliran atau pusaran pada nosel
2) Usahakan pipa harus sependek mungkin dan jumlah belokan harus sedikit
mungkin agar kerugian head dapat diperkecil.
3) Hindari terjadinya kantong udara di dalam pipa dengan membuat bagian pipa
yang mendatar agar menanjak ke arah pompa dengan kemiringan 1/100
sampai 1/50. Jika terjadi kantong udara tak dapat dihindari sama sekali, perlu
disediakan cara untuk membuang udara.
4) Karena tekanan di dalam pipa biasanya lebih rendah dari pada tekanan
atmosfir, perlu dipakai cara menyambung pipa yang tidak dapat
menyebabkan kebocoran udara dari luar ke dalam pipa isap.
5) Bila sebuah saringan atau katup isap akan dipasang maka perlu disediakan
cara untuk membersihkan kotoran yang menyumbat.
Perencanaan maupun perhitungan desain sistem perpipaan melibatkan
persamaan energi dan perhitungan loss serta analisa tanpa dimensi yang telah
dibahas pada bab sebelumnya. Perhitungan head loss untuk pipa tunggal adalah
Darcy-Weisbach yang mengandalkan Diagram Moody untuk penentuan koefisien
21

31. geseknya. Untuk keperluan analisis jaringan perpipaan pada umumnya
dipergunakan persamaan Hazen-Williams.
2.12.1 Sistem Pipa Tunggal
Penurunan tekanan (pressure drop) pada sistem pipa tunggal adalah
merupakan fungsi dari laju aliran, perubahan ketinggian, dan total head loss,
sedangkan head loss merupakan fungsi dari factor gesekan, perubahan
penampang, dan lain-lain dapat dinyatakan dengan persamaan :
Δp = f ( L,Q, D, e, Δz, konfigurasi sistem, ρ, μ)
Untuk aliran tak mampu mampat, sifat fluida diasumsikan tetap. Pada saat
sistem telah ditentukan, maka konfigurasi sistem, kekasaran permukaan pipa,
perubahan elevasi dan kekentalan fluida bukan lagi merupakan variable bebas.
Δp = f ( L,Q, D)
2.12.2 Sistem Pipa Majemuk (Multipath)
Pada kenyataannya kebanyakan sistem perpipaan adalah sistem pipa
majemuk, yaitu rangkaian seri, paralel maupun berupa jaringan perpipaan. Untuk
rangkaian pipa seri atau paralel, penyelesaianya adalah serupa dengan perhitungan
tegangan dan tahanan pada Hukum Ohm. Penurunan tekanan dan laju aliran
identik dengan tegangan dan arus pada listrik. Namun persamaannya tidak identik
seperti hokum Ohm, karena penurunan tekanan sebanding dengan kuadarat dari
laju aliran. Semua sistem pipa majemuk lebih mudah diselesaikan dengan
persamaan empiris.
Q1 = Q2 = Q3 = . . . = Qn
atau V1 A1 = V2 A2 = V3 A3 =. . . = Vn An
Σhl = hl1 + hl2 hl3 +. . . + hln
Pada sistem pipa paralel maka total laju aliran adalah sama dengan jumlah
aljabar kapasitas masing-masing aliran dalam setiap pipa dan rugi atau head loss
pada sebuah cabang adalah sama dengan rugi pada pipa cabang yang lain.
Persamaannya adalah :
Q = Q1 + Q2 + Q3 +. . . +Qn
22

32. atau V. A = V1 A1 + V2 A2 + V3 A3 +. . . + Vn An
hl1 = hl2 = hl3 =. . . = hln
Dengan menyatakan head loss sebagai persamaan Darcy-Weisbach maka
persamaan akan menjadi :
f
L
D
k
V
g
f
L
D
k
V
g
f
L
D
k
V
g
1
1
1
1
1
2
2
2
2
2
2
2
3
3
3
3
3
2
2 2
+
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟ = +
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟ = +
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟ =∑ ∑ ∑ . . .
2
( )V
V
f L D k
f L D k
2
1
1 1 1 1
2 2 2 2
=
+
+
∑
∑
/
/
Perbandingan kecepatan yang lain juga bisa ditentukan untuk dimasukkan ke
persamaan menjadi :
Q V A
V
V
V A
V
V
V A= + + +1 1
2
1
1 2
3
1
1 3 . ..
2.13 Putaran Spesifik
Putaran spesifik adalah putaran pompa model yang secara geometris sama
walaupun ukuran dan putarannya berbeda, bekerja pada satu satuan jumlah aliran
(debit) dan satu satuan tinggi (head) pompa
4/3
sn
H
Qn
= (2.1)
dimana : n = putaran poros rpm
Q = jumlah putaran m³/det
H = tinggi/head m
2.1) Fritz Deitzel, Turbin Pompa dan Kompresor, hal. 248
2.14 Head
Head/tinggi energi adalah energi yang terkandung dalam fluida untuk
melakukan kerja yang dinyatakan dalam meter tinggi tekanan fluida yang
mengalir. Ada tiga bentuk tekanan yang terkandung dalam fluida yang mengalir,
yaitu :
23

33. 2.14.1 Tinggi Energi Potensial (Z)
Tinggi energi ini didasarkan pada ketinggian fluida atas bidang
pembanding. Jadi fluida tersebut mempunyai energi sebesar Z meter karena
posisinya.
2.14.2 Tinggi Energi Kinetik
Tinggi energi ini adalah suatu ukuran energi kinetik yang terkandung
dalam satu satuan bobot fluida yang disebabkan oleh kecepatannya dan
dinyatakan dalam persamaan V2
/2g.
2.14.3 Tinggi Energi Tekanan
Tinggi energi ini adalah energi yang terkandung oleh fluida akibat tekanan
dan sama dengan P/γ. Jadi tinggi energi (Head) total yang terkandung dalam satu
aliran fluida, sesuai teori Bernoulli adalah jumlah ketiga energi tersebut, yaitu :
konstanZ
2
H
2
=++=
g
Vp
γ
(2.2)
2.2) Austin H Church, Pompa dan Blower Sentrifugal, hal 10
Hal ini disebut juga dengan tinggi teoritis. Pada kenyataannya tinggi kerja
pompa selalu lebih besar dari tinggi teoritis ini disebabkan adanya rugi-rugi pada
saluran. Sehingga tinggi kerja pompa atau Head Total Pompa adalah jumlah tinggi
energi keseluruhan ditambah dengan tinggi rugi-rugi sepanjang saluran, yaitu :
g
V
hp
2
hlhaH
2
++∇+= (2.3)
dimana : ha = head statis m
hp = head tekanan m
=
γ
p
10
P = tekanan kgf/m²
γ = kerapatan fluida kgf/m3
24

34. g = percepatan gravitasi m/det
hl = head rugi-rugi m
2.3) Sularso, Pompa dan Kompresor, hal 27
2.15 Kavitasi
Bila tekanan pada sembarang titik di dalam pompa turun menjadi lebih
rendah dari tekanan uap pada temperature cairannya. Cairan itu akan menguap
dan membentuk suatu rongga uap. Gelembung-gelembung akan mengalir
bersama-sama dengan aliran sampai pada daerah yang mempunyai tekanan lebih
tinggi dicapai dimana gelembung-gelembung itu akan mengecil lagi secara tiba-
tiba, yang akan mengakibatkan tekanan yang besar pada dinding didekatnya.
Fenomena ini yang disebut kavitasi.
Masuknya cairan secara tiba-tiba ke dalam ruangan yang terjadi akibat
pengecilan gelembung-gelembung uap tadi akan menyebabkan kerusakan-
kerusakan mekanis, yang kadang-kadang dapat menyebabkan terjadinya erosi,
yaitu terjadinya lubang-lubang. Sifat-sifat lain yang terjadi akibat kavitasi dapat
berupa bunyi ketukan yang kuat dan akan mengakibatkan getaran pada bagian-
bagian pompa.
Gambar 2.12 Hubungan Antara Koefisien Kavitasi dengan Kecepatan Spesifik
Energi yang dibutuhkan untuk melakukkan percepatan pada fluida untuk
mendapatkan kecepatan yang tinggi dalam pengisian yang tiba-tiba ada ruangan
25

35. kosong adalah merupakan kerugian, dengan demikian kavitas selalu diikuti oleh
penuruan effisiensi.
2.16 Net Positive Suction Head (NPSH)
Pada rangkaian pemipaan dan pengoperasian pompa maka kavitasi
biasanya terjadi bila tekanan suatu aliran fluida turun sampai di bawah tekanan
uap jenuhnya. Jadi untuk menghindari kavitasi harus diusahakan agar seluruh
bagian dari aliran pompa tidak ada yang mempunyai tekanan statis lebih rendah
dari tekanan uap jenuh fluida pada temperatur yang bersangkutan. Sehubungan
dengan ini maka didefinisikan suatu Tinggi Isap Positif Netto atau Net Positive
Suction Head (NPSH), yang dipakai untuk keamanan pompa terhadap kavitasi.
Berikut penguraian mengenai NPSH :
2.16.1 NPSH yang Tersedia
NPSH yang tersedia adalah head yang dimiliki oleh fluida pada sisi isap
pompa, yaitu tekanan mutlak pada sisi isap pompa dikurangi dengan tekanan uap
jenuh fluida pada tempat tersebut.
Dalam hal pompa menghisap fluida dari tempat terbuka, maka besarnya
NPSH yang tersedia adalah :
lss
va
sv
PP
hhh −−−=
γγ
(2.4)
dimana : hsv = NPSH yang tersedia m
P a = tekanan atomosfir kgf/m²
P v = tekanan uap jenuh kgf/m²
γ = berat fluida per satuan volume kgf/m3
h s = tinggi isap statis m
h ls = kerugian head pada pipa isap m
2.4) Sularso, Pompa dan Kompresor, hal 44
26

36. Tabel 2.1 Sifat-Sifat Fisik Beberapa Zat Cair
2.16.2 NPSH yang diperlukan
NPSH yang diperlukan besarnya berbeda atau pompa dimana NPSH
berubah menurut kapasitas dan putaranya. Agar pompa dapat bekerjasama tanpa
mengalami kavitasi, maka harus dipenuhi persyaratan berikut :
NPSH yang tersedia > NPSH yang diperlukan
NPSH yang diperlukan biasanya diperoleh dari data pabrik, namun untuk
penaksiran secara kasar, dapat dihitung dengan :
n
vsn
H
H
=α (2.5)
dimana : α = konstata kavitasi
Hvsn = NPSH yang diperlukan pada titik effisiensi maksimum
Hn = Head total pompa pada titik effisiensi maksimum
27

37. 2.5) Sularso, Pompa dan Kompresor, hal 45
2.17 Hambatan/Rugi-rugi (Losses)
Hambatan/Rugi-rugi (Losses) aliran fluida terjadi pada instalasi pompa
mulai dari sisi masuk sampai sisi keluar yang berupa gesekan-gesekan di
sepanjang instalasi. Hambatan ini terjadi pada pipa lurus, perubahan penampang
pipa, dan pada sambungan-sambungan pipa, yang menimbulkan rugi-rugi
kecepatan aliran fluida sehingga menurunkan effisiensi pompa. Hambatan yang
terjadi sebanding dengan kecepatan rata-rata fluida.
2.17.1 Pipa Lurus
Bilangan Reynold (Re)
v
DV.
Re = (2.6)
dimana : V = kecepatan fluida m/det
D = diameter pipa m
v = viscositas m²/det
dari bilangan Reynold (Re) tersebut Koefisien Gesek ( λ ) dapat diperoleh dari
diagram Moody dengan mengetahui jenis aliran fluida, dimana jenis fluida
adalah :
- Laminar, Jika Re < 2300
- Transisi, Jika 2300 < Re < 4000
- Turbulen, jika Re > 4000
Untuk aliran laminar koefisien gesek ( λ ) adalah :
Re
64
=λ (2.7)
Untuk aliran turbulen koefisien gesek ( λ ) adalah :
D
0005.0
02.0 +=λ (2.8)
dimana: D = diameter pipa m
2.6) Sularso, Pompa dan Kompresor, hal 28
2.7) Sularso, Pompa dan Kompresor, hal 29
28

38. 2.8) Sularso, Pompa dan Kompresor, hal 29
Relatif roughness D/e
Gambar 2.13 Moody’s Diagram
Hambatan pada Pipa Lurus (hf1)
g
V
D
l
.2
hf
2
1 λ= (2.9)
dimana : λ = koefisien gesek
l = panjang pipa m
v = kecepatan fluida m/det
d = diameter pipa m
g = gravitasi m/det²
29

39. 2.17.2 Perubahan Penampang Pipa
Hambatan pada Perubahan Penampang Pipa (hf2)
g
V
.2
fhf
2
22 = (2.10)
dimana : v = kecepatan fluida m/det
g = gravitasi m/det²
f2 = koefisien gesek (akibat perubahan penampang pipa)
Harga koefisien gesek dengan berbagai bentuk perubahan penampang ditunjukkan
pada table berikut :
Tabel 2.2 Koefisien Gesek/Loss Coeficient (CL) pada Pembesaran Mendadak
30

40. Tabel 2.3 Koefisien Gesek/Loss Coeficient (CL) pada Pembesaran Bertahap
Tabel 2.5 Koefisien Gesek/Loss Coeficient (CL) pada Pengecilan Mendadak
31

41. Gambar 2.14 Koefisien Gesek / Loss coefficient (CL)
Pada entrance dari Reservoir ke Pipa
32

42. 2.17.3 Sambungan-sambungan Pipa
Hambatan pada Sambungan-sambungan Pipa (hf3)
g
V
.2
fhf
2
33 = (2.11)
dimana : f3 = koefisien gesek (akibat perubahan penampang pipa)
5.05.3
)
90
))()
2
(847.131.0((
θ
R
D
+=
D = diameter pipa m
g = radius belokan m
θ = sudut belokan
v = kecepatan fluida m/det
g = gravitasi m/det
2.11) Sularso, Pompa dan Kompresor, hal 34
2.18 Menentukan Kecepatan Rata-rata Saluran
Karena tekanan pada sisi isap diketahui (diukur), untuk dapat mengetahui
head pompa, terlebih dahulu dicari kecepatan-kecepatan pada sisi masuk (isap)
dan sisi keluar (tekan) impeller.
2.18.1 Pada Sisi Isap
Kecepatan aliran pada sisi isap dihitung dengan :
2
4
Vi
id
Q
Ai
Q
π
== (2.12)
dimana : Vt = kecepatan air pada sisi isap m/det
D = debit fluida m³/det
g = diameter pipa tekan m
2.12) Austin H Church, Pompa dan Blower sentrifugal, hal. 108
33

43. 2.18.2 Menentukan Jenis Impeller Pompa
Pompa sentrifugal mempunyai beberapa bentuk impeller, yang fungsinya
untuk menentukan jenis aliran. Untuk menentukan jenis impeller dapat diperoleh
dengan menghitung putaran spesifik pompa, yaitu :
4/3
sn
H
Qn
= (2.14)
dimana : ns = putaran spesifik
n = putaran poros rpm
H = tinggi/head m
Gambar 2.15 Jenis-jenis Impeller Sesuai Kecepatan Spesifik
34

44. 2.19 Perhitungan Daya Pompa
2.19.1 Daya Pompa (whp)
whp = ρ.g.H.Q (2.15)
dimana : whp = daya pompa watt
H = head m
ρ = kerapatan fluida kg/m³
g = gravitasi m/det²
Q = kapasitas m³/det
2.15) Fritz Dietzel, Turbin Pompa dan Kompresor, hal. 242
2.19.2 Daya yang dibutuhkan (bhp)
o
whp
η
bhp = (2.16)
dimana : bhp = daya yang dibutuhkan watt
whp = daya pompa watt
o
η = effisiensi kg/m³
g = gravitasi m/det²
Q = kapasitas m³/det
2.16) Austin H Church, Pompa dan Blower Sentrifugal, hal. 35
35

45. Gambar 2.16 Hubungan Kapasitas, Head dan Effisiensi
36

46. BAB III
PERHITUNGAN PERENCANAAN
Pada bab ini dilakukan perhitungan dari data pompa yang digunakan dan
sistem pemipaan yang digunakan dalam perencanaan. Pompa yang digunakan
dihitung head pompa dan perhitungan daya, sedangkan flow rate yang diperlukan
pada outlet BBM pada dispenser sudah ditentukan.
3.1 Pompa yang digunakan
Data : bahan pipa yang digunakan pipa flexible (polyurethane)
• Fluida : Gasoline
• Temperatur : 20º C
• Kapasitas : 200 lt/menit = 0.0033 m³/det
• Diameter pada pipa hisap : 0.050 m
• Diameter pada pipa tekan : 0.038 m
• Daya Motor : 1125 Watt
• Putaran Motor : 1500 rpm
• Tekanan pada pipa hisap : 29 psi = 2.0387 kgf/cm²
• Tekanan pada pipa tekan : 36 psi = 2.5308 kgf/cm²
37

47. Gambar 3.1 Instalasi pompa yang digunakan
38

48. 3.1.1 Head Pompa
Head pompa total adalah jumlah head pompa statis, head tekanan, head
energi kinetik dan head rugi-rugi pada instalasi pompa tersebut.
3.1.1.1 Head statis (ha) = 0.5 + 0.5 + 0.7 + 2.9 = 4.6 m (lihat gambar 3.1)
3.1.1.2 Head tekanan (Δhp)
γ
P1P2
10Δhp
−
=
dimana : P1 = 2.0387 kgf/cm²
P2 = 2.5308 kgf/cm²
γ = 0,690 kg/cm² (table 2.2 pada Bensin)
0.690
2.03872.5308
10
−
=
m7.131=
3.1.1.3 Head Energi Kinetik ⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
2g
ΔV2
Vi =
2
1d
4
Q
π
Dimana : Q = 0,0033 m/det
di = 0.050 m
dt = 0.038 m
Vi =
2
050.0
4
0033.0
π
= 1.683 m/det
39

49. Vt =
2
4
dt
Q
π
Vt =
2
038.0
4
0033.0
π
= 3 m/det
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛ Δ
g
V
2
2
= ⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛ −
g
VVt
2
122
= ⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛ −
81.92
683.13 22
x
= 0.314 m
3.1.1.4 Head Rugi-Rugi pada sisi isap
Panjang Pipa (L) = 2 + 0.5 + 0.5 m = 3 m
Diameter (di) = 0.050 m
Instalasi = - 1 (satu) saringan model “iv” (gambar 2.11),
dimana f atau CL = 0.04
- 1 (satu) elbow standar 90º, dimana R/D = 1
3.1.1.4.1 Head Rugi-Rugi pada Sisi Isap Akibat Gesekan (hfi1)
Bilangan Reynold (Re)
υ
VD
=Re
40

50. Dimana : V = 1.683 m/det
D = 0.050 m
6
102
050.0683.1
−
=
x
x
= 42075
(Re > 4000 : aliran bersifat turbulen)
Koefisien kerugian gesekan (λ)
D
.0005.0
020.0 +=λ
050.0
0005.0
020.0 +=λ
= 0.03
Head kerugian akibat gesekan pada sisi isap (hfi1)
hfi1 =
g
Vi
D
L
2
.
2
λ
=
81.92
683.1
.
050.0
3
04.0
2
x
= 0.346 m
3.1.1.4.2 Head Rugi-Rugi pada Sisi Isap Akibat Sambungan Pipa (hfi2)
Hfi2
g
V
2
f2
2
=
Dimana : f2 = 5.05.3
)
90
))()
2
(847.1131.0((
θ
R
D
+
41

51. = 5.05.3
)
90
90
))()
2
1
(847.1131.0(( +
= 0.294
Vi = 1.683 m/det
g = 9.81 m/det²
Hfi2
81.92
683.1
294.0
2
x
=
= 0.04 m
3.1.1.4.3 Head Rugi-rugi pada Sisi Isap Akibat Perubahan Panjang (hfi3)
Hfi3
g
V
2
f3
2
=
dimana : f3 = 0.04 (pada saringan / entrance model “iv” pada gambar 2.11)
Vi = 1.683 m/det
g = 9.81 m/det
81.92
683.1
04.0
2
x
= = 0.00577 m
3.1.1.4.4 Head Kerugian Total pada Sisi Isap (hfi)
Hfi = hfi1 + hfi2 + hfi3
= 0.346 + 0.04 + 0.0057
= 0.3917 m
3.1.1.5 Head Rugi-rugi Pada Sisi Tekan
42

52. Panjang (L) = 25 m
Diameter (dt) = 0.038 m
Instalasi = 3 (tiga) elbow standar 90º, dimana R/D = 1
3.1.1.5.1 Head Kerugian pada Sisi Tekan AKibat Gesekan (hft2)
Bilangan Reynold (Re)
υ
VD
=Re
Dimana : V = 3 m/det
D = 0.038 m
6
102
038.03
−
=
x
x
= 57000
(Re > 4000 : aliran bersifat turbulen)
Koefisien kerugian gesekan (λ)
D
0005.0
020.0 +=λ
038.0
0005.0
020.0 +=λ
= 0.033
Head kerugian akibat gesekan pada sisi tekan (hfi2)
Hft2 =
g
Vt
D
L
2
.
2
λ
43

53. =
81.92
3
.
038.0
25
033.0
2
x
= 9.958 m
3.1.1.5.2 Head Kerugian pada Sisi Tekan Akibat Sambungan Pipa (hft2)
Hft2
g
V
2
f2
2
+=
dimana : f2 = 0.04 (pada saringan / entrance model “iv” pada gambar
2.11)
Dimana : f2 = 5.05.3
)
90
))()
2
(847.1131.0((
θ
R
D
+
= 5.05.3
)
90
90
))()
2
1
(847.1131.0(( +
= 0.294
Vt = 3 m/det
g = 9.81 m/det²
Hft2
81.92
3
294.0
2
x
=
= 0.13 m = 0.39 m (3 elbow)
3.1.1.5.3 Head Kerugian Total pada Sisi Tekan (hft)
Hft = hft1 + hft2
= 9.958 + 0.39
= 10.34 m
3.1.1.6 Head Rugi-rugi (hf)
Hf = hfi + hft
= 0.3917 + 10.34
44

54. = 10.731 m
3.1.1.7 Head Total Pompa (H)
H
g
V
hfhpa
2
h
2
Δ
++Δ+=
dimana : ha = 5 m
= 0 mhpΔ
g
V
2
2
Δ
= 0.458 m
Hf = 10.731 m
= 5 + 0 + 10.731 + 0.458
= 16.189 m
3.1.2 Pemeriksaan Kavitasi
Head pompa dan tekanan yang harus diperiksa agar aman terhadap kavitasi.
3.1.2.1 NPSH Yang Tersedia (hsv)
hsv = hlshs
PvPa
−−−=
γγ
dimana : Pa = 2.0387 kgf/cm² = 25308 kgf/m³
Pv = 2.5308 kgf/cm² = 25308 kgf/m³
hs = 2.5 m
hsl = 0.2 m
= 3917.05.2
690
20387
690
25308
−−−
45

55. = 36.67 - 29.54 – 2.108
= 5.022 m
3.1.2.2 NPSH yang diperlukan (Hsvn)
Hsvn = NH..τ
Dimana : τ ditinjau dari kecepatan spesifik ( sη )
4/3
H
Qn
s =η
Dimana : n = 1500 rpm
Q = 200 lt/men = 0.2 m³/men
H = HN = 16.189 m
4/3
189.16
2.01500
=sη
= 83.117
Hsvn = 0.05 x 16.189 = 0.80 m
((hsv = 4.1) > (Hsvn = 0.80), Pompa aman terhadap kavitasi)
3.1.3 Perhitungan Daya Pompa
3.1.3.1 Daya Pompa
Daya pompa adalah daya kuda air (Whp)
Whp = H.Q..gρ
ρ = 690 kg/m³
g = 9.81 m/det²
H = 26.6 m
Q = 0.003 m³/det
46

56. = 690 x 9.81 x 26.6 x 0.003
= 540.158 watt
3.1.3.2 Daya yang dibutuhkan
Daya yang dibutuhkan (Bhp) adalah daya kuda actual yang diberikan pada
pompa oleh motor penggerak, dimana dengan, H = 26.6 m, Q = 0.003 m³/det =
47.550 gpm, ηs = 68.949 pada gambar :
Gambar 2.16 (ii) diperoleh efisiensi overall (ηo) = 58 – 75%
Gambar 2.13 (iii) diperoleh efisiensi overall (ηo) = 63 – 78%
Gambar 2.13 (iii) diperoleh efisiensi overall (ηo) = 55 – 78%
Dipilih efisiensi overall (ηo) = 0.75
o
whp
bhp
η
=
Dimana : whp = 540 Watt
75.0
540
=
= 720 Watt
(Daya Perencanaan = 1125 watt, jadi daya ini = 720 watt mencukupi untuk operasi
pompa)
47

57. 4.1 Putaran Spesifik
Putaran spesifik adalah putaran pompa model yang secara geometris sama
walaupun ukuran dan putarannya berbeda, bekerja pada satu satuan jumlah aliran
(debit) dan satu satuan tinggi (head) pompa
4/3
H
Qn
s =η
Dimana : n = 1500 rpm
Q = 200 lt/men = 0.2 m³/men
H = HN = 16.189 m
4/3
189.16
2.01500
=sη
= 83.117
4.1.2 Putaran spesifik Dan Bentuk Impeler
Maka dapat disimpulkan bahwa pompa dengan head total yang tinggi dan
kapasitas aliran yang kecil cenderung mempunyai harga ns yang kecil. Sebaliknya
dengan head total yang rendah dan kapasitas aliran yang besar, harga ns pompa akan
menjadi besar. Selanjutnya, apabila kapasitas aliran dan head total tetap sama, harga
ns akan berubah jika putaran n berubah. Dalam hal ini ns menjadi lebih tinggi.
Jika harga ns kecil impeler akan berjenis sentrifugal (radial) lebar saluran di
impeler akan bertambah besar jika harga ns bertambah besar. Bila ns bertambah lebih
lanjut maka akan bentuk aliran campur.
Maka dapat dilihat dalam gambar bahwa pompa yang digunakan berdasarkan
harga ns adalah pompa volut isapan tunggal.
48

58. BAB IV
ANALISA PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN
Pada perencanaan ini adalah salah satu pompa untuk mensuplai gasoline SPBU di
Pasar Minggu, dimana kebutuhan adalah 150 liter/menit. Pada puncak
diperkirakan kebutuhan meningkat sampai 10% jadi kapasitas perencanaan adalah
110% x 150 = 165 = 0.0009 m³/det, dengan data sesuai dengan data pompa yang
digunakan tetapi dengan instalasi yang berbeda.
4.1 Pompa Perencanaan
Data : bahan pipa yang digunakan pipa flexible (polyurethane)
• Fluida : Gasoline
• Temperatur : 20º C
• Kapasitas : 200 lt/menit = 0.0033 m³/det
• Diameter pada pipa hisap : 0.050 m
• Diameter pada pipa tekan : 0.038 m
• Daya Motor : 1125 Watt
• Putaran Motor : 1500 rpm
• Tekanan pada pipa hisap : 29 psi = 2.0387 kgf/cm²
• Tekanan pada pipa tekan : 36 psi = 2.5308 kgf/cm²
7

59. Gambar 4.1 Instalasi pompa yang direncanakan
4.1.1 Head Pompa
Head pompa total adalah jumlah head pompa statis, head tekanan, head
energi kinetik dan head rugi-rugi pada instalasi pompa tersebut.
4.1.1.1 Head statis (ha) = 0.5 + 0.5 + 0.7 + 2.9 = 4.6 m (lihat gambar 3.1)
4.1.1.2 Head tekanan (Δhp)
γ
P1P2
10Δhp
−
=
dimana : P1 = 2.0387 kgf/cm²
P2 = 2.5308 kgf/cm²
γ = 0,690 kg/cm² (table 2.2 pada Bensin)
8

60. 0.690
2.03872.5308
10
−
=
m7.131=
4.1.1.3 Head Energi Kinetik ⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
2g
ΔV2
Vi =
2
1d
4
Q
π
Dimana : Q = 0,0033 m/det
di = 0.050 m
dt = 0.038 m
Vi =
2
050.0
4
0033.0
π
= 1.683 m/det
Vt =
2
4
dt
Q
π
Vt =
2
038.0
4
0033.0
π
= 3 m/det
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛ Δ
g
V
2
2
= ⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛ −
g
VVt
2
122
9

61. = ⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛ −
81.92
683.13 22
x
= 0.314 m
4.1.1.4 Head Rugi-Rugi pada sisi isap
Panjang Pipa (L) = 2 + 0.5 + 0.5 m = 3 m
Diameter (di) = 0.050 m
Instalasi = - 1 (satu) saringan model “iv” (gambar 2.11),
dimana f atau CL = 0.04
- 1 (satu) elbow standar 90º, dimana R/D = 1
4.1.1.4.1 Head Rugi-Rugi pada Sisi Isap Akibat Gesekan (hfi1)
Bilangan Reynold (Re)
υ
VD
=Re
Dimana : V = 1.683 m/det
D = 0.050 m
6
102
050.0683.1
−
=
x
x
= 42075
(Re > 4000 : aliran bersifat turbulen)
Koefisien kerugian gesekan (λ)
D
0005.0
020.0 +=λ
10

62. 050.0
0005.0
020.0 +=λ
= 0.03
Head kerugian akibat gesekan pada sisi isap (hfi1)
hfi1 =
g
Vi
D
L
2
.
2
λ
=
81.92
683.1
.
050.0
3
04.0
2
x
= 0.346 m
4.1.1.4.2 Head Rugi-Rugi pada Sisi Isap Akibat Sambungan Pipa (hfi2)
Hfi2
g
V
2
f2
2
=
Dimana : f2 = 5.05.3
)
90
))()
2
(847.1131.0((
θ
R
D
+
= 5.05.3
)
90
90
))()
2
1
(847.1131.0(( +
= 0.294
Vi = 1.683 m/det
g = 9.81 m/det²
Hfi2
81.92
683.1
294.0
2
x
=
= 0.04 m
4.1.1.4.3 Head Rugi-rugi pada Sisi Isap Akibat Perubahan Panjang (hfi3)
11

63. Hfi3
g
V
2
f3
2
=
dimana : f3 = 0.04 (pada saringan / entrance model “iv” pada gambar 2.11)
Vi = 1.683 m/det
g = 9.81 m/det
81.92
683.1
04.0
2
x
= = 0.00577 m
4.1.1.4.4 Head Kerugian Total pada Sisi Isap (hfi)
Hfi = hfi1 + hfi2 + hfi3
= 0.346 + 0.04 + 0.0057
= 0.3917 m
4.1.1.5 Head Rugi-rugi Pada Sisi Tekan
Panjang (L) = 45 m
Diameter (dt) = 0.038 m
Instalasi = 3 (tiga) elbow standar 90º, dimana R/D = 1
4.1.1.5.1 Head Kerugian pada Sisi Tekan AKibat Gesekan (hft1)
Bilangan Reynold (Re)
υ
VD
=Re
Dimana : Vt = 3 m/det
12

64. D = 0.038 m
6
102
038.03
−
=
x
x
= 57000
(Re > 4000 : aliran bersifat turbulen)
Koefisien kerugian gesekan (λ)
D
0005.0
020.0 +=λ
038.0
0005.0
020.0 +=λ
= 0.033
Head kerugian akibat gesekan pada sisi tekan (hft2)
Hft1 =
g
Vt
D
L
2
.
2
λ
=
81.92
3
.
038.0
45
033.0
2
x
= 17.92 m
4.1.1.5.2 Head Kerugian pada Sisi Tekan Akibat Sambungan Pipa (hft2)
Hft2
g
V
2
f2
2
+=
dimana : f2 = 0.04 (pada saringan / entrance model “iv” pada gambar
2.11)
Dimana : f2 =
5.05.3
)
90
))()
2
(847.1131.0((
θ
R
D
+
13

65. = 5.05.3
)
90
90
))()
2
1
(847.1131.0(( +
= 0.294
Vt = 3 m/det
g = 9.81 m/det²
Hft2
81.92
3
294.0
2
x
=
= 0.13 m = 0.65 m (5 elbow)
4.1.1.5.3 Head Kerugian Total pada Sisi Tekan (hft)
Hft = hft1 + hft2
= 17.92 + 0.65
= 18.57 m
4.1.1.6 Head Rugi-rugi (hf)
Hf = hfi + hft
= 0.3917 + 18.57
= 18.961 m
4.1.1.7 Head Total Pompa (H)
H
g
V
hfhpa
2
h
2
Δ
++Δ+=
dimana : ha = 5 m
= 0 mhpΔ
14

66. g
V
2
2
Δ
= 0.458 m
Hf = 18.961 m
= 5 + 0 + 18.961 + 0.458
= 24.419 m
3.1.2 Pemeriksaan Kavitasi
Head pompa dan tekanan yang harus diperiksa agar aman terhadap
kavitasi.
4.1.2.1 NPSH Yang Tersedia (hsv)
hsv = hlshs
PvPa
−−−=
γγ
dimana : Pa = 2.0387 kgf/cm² = 25308 kgf/m³
Pv = 2.5308 kgf/cm² = 25308 kgf/m³
hs = 2.5 m
hsl = 0.2 m
= 3917.05.2
690
20387
690
25308
−−−
= 36.67 - 29.54 – 2.108
= 5.022 m
3.1.2.2 NPSH yang diperlukan (Hsvn)
Hsvn = NH..τ
Dimana : τ ditinjau dari kecepatan spesifik ( sη )
15

67. 4/3
H
Qn
s =η
Dimana : n = 1500 rpm
Q = 200 lt/men = 0.2 m³/men
H = HN = 18.961 m
4/3
961.18
2.01500
=sη
= 73.82
Hsvn = 0.05 x 18.961 = 0.948 m
((hsv = 5.022) > (Hsvn = 0.948), Pompa aman terhadap kavitasi)
4.1.3 Perhitungan Daya Pompa
4.1.3.1 Daya Pompa
Daya pompa adalah daya kuda air (Whp)
Whp = H.Q..gρ
ρ = 690 kg/m³
g = 9.81 m/det²
H = 26.6 m
Q = 0.003 m³/det
= 690 x 9.81 x 26.6 x 0.003
= 540.158 Watt
3.1.3.2 Daya yang dibutuhkan
Daya yang dibutuhkan (Bhp) adalah daya kuda actual yang diberikan pada
pompa oleh motor penggerak, dimana dengan, H = 26.6 m, Q = 0.003 m³/det =
47.550 gpm, ηs = 68.949 pada gambar :
16

68. Gambar 2.16 (ii) diperoleh efisiensi overall (ηo) = 58 – 75%
Gambar 2.13 (iii) diperoleh efisiensi overall (ηo) = 63 – 78%
Gambar 2.13 (iii) diperoleh efisiensi overall (ηo) = 55 – 78%
Dipilih efisiensi overall (ηo) = 0.75
o
whp
bhp
η
=
Dimana : whp = 540 Watt
75.0
540
=
= 720 Watt
(Daya Perencanaan = 1125 Watt, jadi daya ini = 720 Watt mencukupi untuk
operasi pompa)
17

69. 5.1 Putaran Spesifik
Putaran spesifik adalah putaran pompa model yang secara geometris sama
walaupun ukuran dan putarannya berbeda, bekerja pada satu satuan jumlah aliran
(debit) dan satu satuan tinggi (head) pompa
4/3
H
Qn
s =η
Dimana : n = 1500 rpm
Q = 200 lt/men = 0.2 m³/men
H = HN = 16.189 m
4/3
189.16
2.01500
=sη
= 73.82
5.2 Putaran spesifik Dan Bentuk Impeler
Maka dapat disimpulkan bahwa pompa dengan head total yang tinggi dan
kapasitas aliran yang kecil cenderung mempunyai harga ns yang kecil. Sebaliknya
dengan head total yang rendah dan kapasitas aliran yang besar, harga ns pompa
akan menjadi besar. Selanjutnya, apabila kapasitas aliran dan head total tetap
sama, harga ns akan berubah jika putaran n berubah. Dalam hal ini ns menjadi
lebih tinggi.
Jika harga ns kecil impeler akan berjenis sentrifugal (radial) lebar saluran
di impeler akan bertambah besar jika harga ns bertambah besar. Bila ns bertambah
lebih lanjut maka akan bentuk aliran campur.
Maka dapat dilihat dalam gambar bahwa pompa yang digunakan
berdasarkan harga ns adalah pompa volut isapan tunggal.
18

70. Dari teori dasar pompa sentrifugal dan perhitungan yang diperoleh,
dilakukkan beberapa analisa berikut :
4.2 Pompa Petroleum Pump
Dari prinsip pompa khusus yang digunakan dalam petroleum pump dibagi
dua prinsip kerja yaitu system pompa hisap dan pompa dorong dimana masing-
masing mempunyai keunggulan dalam pelaksanaannya. Faktor-faktor penyebab
rugi-rugi pada putaran pompa, seperti transfer daya dari poros ke pompa,
kemungkinan kebocoran-kebocoran kecil pada rumah pompa.
4.3 Analisa Perhitungan
Pada pompa yang digunakan dengan kapasitas m3/det, daya motor 1125
KW, digunakan untuk memompa bensin dengan panjang 30 m. Sedangkan hasil
perhitungan dengan kapasitas dan daya yang sama, pompa dapat memompa
minyak hingga panjang 50 meter. Pompa perencanaan ini sudah
memperhitungkan keamanan pompa terhadap kavitasi, kelayakan jenis impeller
yang dipilih, perhitungan jenis pompa dan panjang dan diameter pipa penyalur.
Head rugi-rugi yang ada biasanya terjadi akibat gesekan, jenis sambungan
pipa dan adanya perubahan penampang. Disini perlu diperhatikan factor-faktor
penyebab rugi-rugi tersebut. Untuk gesekan sedapat mungkin dipilih jenis pipa
dengan permukaan lebih halus yaitu pipa flexible atau polyurethane akan lebih
baik kinerja yang dihasilkan dari pada penggunaan pipa besi. Tentu juga harus
dipertimbangan faktor ekonomisnya.
4.4 Tindak Lanjut Terhadap Pompa yang Digunakan
Dengan analisa di atas dapat dilakukan tindak lanjut untuk pompa yang
digunakan, seperti :
1. Panjang instalasi pompa lebih dipanjangkan, ini memungkinkan untuk
mensuplai minyak apabila ada penambahan jumlah dispenser atau pompa
serta jumlah keluaran minyak dari selang dispenser.
19

71. 2. Pompa yang digunakan sekarang dipindahkan ke tangki pendam yang
mensuplai minyak lebih jauh ke arah dispenser.
3. Pemilihan pompa untuk fungsi sekarang dengan kapasitas lebih kecil.
20

72. BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Setelah melakukan perhitungan dan analisa dapat di ambil beberapa
kesimpulan yaitu :
5.1.1 Daya Motor yang tersedia = 1125 watt
5.1.2 Pompa yang digunakan
- Head total pompa = 16.189
- Head statis = 4.6 m
- Daya yang dibutuhkan = 720 watt
- Effisiensi = 75 %
5.1.3 Pompa Perencanaan
- Head total pompa = 50.77
- Head statis = 24.419 m
- Daya yang dibutuhkan = 720 watt
- Effisiensi = 75 %
5.2 Saran
Dari perhitungan dan analisa yang telah dilakukan, untuk memilih pompa
yang efisien mungkin diajukan beberapa saran, yaitu :
62

73. - Faktor rugi-rugi aliran diusahakan sekecil mungkin seperti, pemilihan
jenis pipa, desain perubahan penampang pipa, sambungan-sambungan
dan percabangan pipa.
- Jenis pompa dan daya pompa yang digunakan mempengaruhi jumlah
selang keluaran minyak (nozzle).
- Untuk menghindari kavitasi, perbedaan tekanan pada sisi isap dan tekan
diusahakan jangan terlalu jauh, juga rugi-rugi pada pipa isap dibuat
sekecil mungkin karena mempengaruhi NPSH yang tersedia.
- Lakukan perawatan pompa sebaik mungkin seperti kebersihan,
pelumasan, dan pemeriksaan baut-baut pengikat untuk mendapatkan
effisiensi terbaik pompa.
63

74. DAFTAR PUSTAKA
1. Church, Austin H /Harahap, Zulkifli, Pompa dan Blower Sentrifugal,
Erlangga, Jakarta, 1993
2. Dietzel, Fritz/Sriyono, Dakso, Turbin Pompa dan Kompresor, Erlangga,
Jakarta 1990
3. Hicks & Edward/Harahap, Zulkifli, Teknologi Pemakaian Pompa, Erlangga,
Jakarta 1996
4. Karasik, Igor, Pump Hand Book, Mc Gaw Hill Book Company, USA, 1976
5. Neowen, Ing A/Anwir,BS, Pompa Jilid 1, Bharata, Jakarta, 1994
6. Neowen, Ing A/Anwir,BS, Pompa Jilid 1, Bharata, Jakarta, 1994
7. Streeter, Victor L & Wylie, Benyamin/Prijono, Arko, Mekanika Fluida Jilid
1, Erlangga, Jakarta, 1999
8. Tahara, Haruo/Sularso, Pompa dan Kompresor, Pradnya Paramita, Jakarta
1987