Beberapa
hal yang perlu diperhatikan dalam
perencanaan SPAM ini antara lain kecepatan aliran, sisa tekanan,
kehilangan tekanan, dan perhitungan dimensi pipa.
1. Kecepatan Aliran
Nilai kecepatan
aliran dalam pipa yang diijinkan adalah sebesar 0,3 – 2,5 m/det pada debit jam
puncak. Kecepatan yang terlalu kecil menyebabkan endapan yang ada dalam pipa
tidak dapat terdorong sehingga dapat menyumbat aliran pada pipa. Selain itu
juga merupakan pemborosan biaya, karena diameter pipa yang digunakan besar.
Sedangkan kecepatan yang terlalu besar dapat mengakibatkan pipa cepat aus dan
mempunyai headloss yang tinggi, sehingga pembuatan elevated reservoir
meningkat. Untuk menentukan kecepatan aliran dalam pipa, dapat digunakan rumus
:
dimana :
Q = debit aliran
(m3/det)
V = kecepatan aliran (m/det)
D = diameter pipa
(m)
2. Sisa Tekanan
Nilai sisa tekanan
minimum pada setiap titik jaringan pipa induk yang direncanakan adalah sebesar
10 meter kolom air. Hal ini dimaksudkan agar air dapat sampai di konsumen
dengan tekanan yang cukup. Untuk mendapatkan tekanan minimum ini dapat dengan
cara antara lain dengan menaikkan elevated reservoir, mengatur nilai kecepatan
aliran dalam pipa serta headloss total.
3. Kehilangan Tekanan
Kehilangan tekanan
air dalam pipa (Hf) terjadi akibat adanya friksi antara fluida
dengan fluida dan antara fluida dengan permukaan dalam pipa yang dilaluinya.
Kehilanan tekanan maksimum 10 m/km panjang pipa. Kehilangan tekanan ada dua
macam, yaitu:
a. Mayor Losses
Mayor Losses
adalah kehilangan tekanan sepanjang pipa
lurus, dapat dihitung dengan persamaan Hanzen-william:
dimana :
Hf =
mayor losses sepanjang pipa lurus (m)
L = panjang pipa (m)
Q = debit aliran
(L/det)
D = diameter pipa
(cm)
C =
koefisien Henzen-William (tergantung jenis pipa)
b. Minor Losses
Yaitu kehilangan
tekanan yang terjadi pada tempat-tempat yang memungkinkan adanya perubahan
karakteristik aliran, misalnya pada belokan, valve, dan aseksoris
lainnya.Persamaan yang digunakan :
dimana :
Hfm
=
minor losses (m)
K
= konstanta konstraksi (sudah
tertentu) untuk setiap jenis peralatan pipa
berdasarkan diameternya.
V = kecepatan aliran (m/det)
Pengaturan
kehilangan tekanan aliran dapat diusahakan dengan pemilihan diameter. Untuk
mengetahui tekanan dan kecepatan aliran yang ada dalam pipa, selain besarnya
debit aliran dan panjang pipa, diperlukan juga penentuan elevasi tanah pada
titik-titik tertentu (node) dari daerah pelayanan.
4. Perhitungan Dimensi Pipa
Metoda perhitungan
dimensi pipa dapat dibedakn menjadi dua macam, yaitu secara manual dan dengan
menggunakan program komputer. Penggunaan metoda secara manual yaitu dengan
menggunakan persamaan Hardy-Cross, sedang dengan menggunakan program komputer
digunakan program Epanet.
a. Hardy-Cross
Langkah-langkah
perhitungan analisa jaringan pipa induk secara manual sebagai berikut.
1. Mengasumsikan kecepatan aliran (min 0.3)
dan debit yang mengalir
2.
Mencari diameter pipa dengan
menggunakan persamaan kontinuitas
Dimana:
Q = Debit (m3/s)
A = Luas penampang pipa (m2)
V = Kecepatan aliran (m2/s)
3.
Menghitung head loss dengan
persamaan Hazen Williams
Dimana
L = Panjang pipa (m)
Q = Debit (L/detik)
C = koefisien kekasaran pipa
D =
Diameter pipa (cm)
Hf = Head loss (m)
4. Menghitung
Hf/Q untuk mencari delta Q
Dimana :
Hf = Headloss (m)
DQ =
Selisih debit (L/detik)
5.
Jika
belum mendekati 0, maka Q harus dikoreksi dengan rumus :
6.
Melakukan trial beberapa kali
hingga delta Q mendekati 0
b. Program Epanet
Program Epanet adalah perhitungan dimensi menggunakan komputer,
program yang digunakan pada perencanaan ini adalah Epanet2. Program ini dipilih
karena murah (merupakan software gratis) dan cukup mudah untuk
digunakan. Berikut cara penggunaannya.
a.
Buka program Epanet2
b.
Setelah muncul tampilan program
Epanet2, yang pertama kali dilakukan adalah mengeset dimension dan default-nya
sesuai satuan dan persamaan yang kita gunakan.
Langkah membuka dimension
adalah klik view pada toolbar,
pilih dimension Selanjutnya akan muncul tampilan seperti Gambar
1. Pilihlah map units dalam meter. Ini menunjukkan satuan yang
dipakai nanti adalah dalam meter.
Cara
yang sama pada toolbar – Project – default , akan muncul tampilan (Gambar 2) untuk mengatur mengenai pipa, satuan aliran yang
digunakan digunakan, dan lain-lain yang perlu untuk diperhatikan.
Gambar 2
c. Memasukkan
peta daerah perencanaan melalui perintah backdrop, kemudian memilih peta
yang akan dimasukkan (Gambar 3)
Gambar 3
d. Membuat loop jaringan pipa
distribusi dengan memasang node, reservoir/pompa, pipa, serta aksesoris lain
yang diperlukan pada peta.
e. Membuka
property masing-masing node, pipa dan
reservoir dengan meng-kliknya dua kali . Memasukkan data-data mengenai node,
pipa, dan reservoir:
·
Untuk node perlu diisi data mengenai elevasi dan kebutuhan air
·
Untuk
pipa perlu diisi data mengenai panjang dan asumsi diameter
· Untuk reservoir perlu
diisi data mengenai total head (elevasi+ketinggian reservoir)
f. Setelah semua diisi, menjalankan program
(run), bila sistemnya benar dan air dapat mengalir, maka run akan sukses. Akan
tetapi tidak semudah itu, karena air yang mengalir harus memenuhi kriteria
yaitu dengan velocity minimal 0,3 dan pressure minimal 10 m
g.
Apabila
masih belum sesuai, maka mengubah diameter pipa atau ketinggian dari resevoir
hingga dapat memenuhi kriteria.
h.
Untuk menampilkan nilai dari
pressure, velocity, base demand, Diameter, panjang pipa, elevasi di layar,
dapat di klik kanan, pilih option, pilih notation, dan klik node value dan
links value. Kemudian klik pada data atau map dan me-klik apa yang diinginkan
i.
Jika menginginkan data berupa
tabel, klik pada report, pilih table, pilih network table links atau network
table nodes, kemudian pilih apa yang anda ingin masukkan dalam tabel.
Perhatian :
Bila pada data yang diperoleh terdapat pressure negatif dan ada juga
yang velocitynya kurang dari 0,3 m/det maka perlu diperbaiki. Kita dapat
mengecek pada tiap node dan pipa yang perlu perubahan khususnya untuk elevasi
dan debit tapping (pada node) dan diameter & panjang (untuk pipa) tanpa
merubah semua data inputnya kemudian data di RUN-kan dan lihat kembali pada
TABLE.
Comments
Post a Comment