ALAT TRANSPORTASI TRANSPORTASI FLUIDA
Fluida adalah suatu zat yang tak dapat menahan distorsi terus menerus sehingga bentuknya selalu berubah-ubah sesuai dengan wadahnya. Fluida yang sebenarnya adalah cairan dan gas, tetapi sekarang padatan pun dapat digolongkan sebagai fluida bila padatan itu berupa butiran-butiran kecil (serbuk). Pada umumnya transportasi fluida lebih mudah bila dibandingk dibandingkan an dengan dengan zat padat. Untuk memilih alat-alat yang akan diperguna dipergunakan kan untuk pengaliran fluida perlu diperhatikan sifat fisis dan kimia dari fluida tersebut, serta kondisi pengeraannya !ifat-sifat fisis dan kondisi yang dimaksud adalah " #. %. '. .
$pakah $pakah flui fluida da itu bersi bersifat fat koros korosif if atau atau tidak tidak &agaim &agaimana ana keken kekentala talan n dari flui fluida da terseb tersebut ut $pakah fluida itu itu mengandun mengandung g bagian-bagian bagian-bagian bagian kecil zat padat padat atau tidak &erap &erapaa tek tekana anan n ker keran anya ya
(ahyudi, %*#%) Transportasi Fluida (Cair dan Gas)
Fluida Fluida adalah adalah zat yang yang tidak tidak dapat dapat menaha menahan n peruba perubahan han bentuk bentuk (disto (distorsi rsi)) secara secara permanen. &ila kita mencoba mengubah bentuk suatu massa fluida, maka di dalam fluida tersebut akan terbentuk lapisan-lapisan di mana lapisan yang satu akan mengalir di atas lapisan yang lain, sehingga tercapai bentuk baru. !elama perubahan bentuk tersebut, terdapat tegangan geser (shear stress), yang besarnya bergantung pada +iskositas fluida dan lau alir fluida relatif terhadap arah tertentu. &ila fluida telah mendapatkan mendapatkan bentuk bentuk akhirnya, akhirnya, semua tegangan tegangan geser tersebut akan hilang sehingga fluida berada dalam keadaan kesetimbangan. Pada temperatur dan tekanan tertentu, setiap fluida mempunyai densitas tertentu. ika densitas hanya sedikit terpengaruh oleh oleh peru peruba baha han n yang suhu suhu dan dan teka tekana nan n yang yang relat relatif if besar besar,, flui fluida da terse tersebu butt bersi bersifa fatt incompressible. etapi ika densitasnya peka terhadap perubahan +ariabel temperatur dan tekanan, tekanan, fluida tersebut tersebut digolongk digolongkan an compresible compresible . at cair biasanya dianggap dianggap zat yang incompresible, sedangkan gas umumnya dikenal sebagai zat yang compresible. 1. Pipa Pipa dan dan T Ta abu bun n Fluida dapat dialirkan dalam pipa atau tabung yang berpenampang bundar dan diual
dipasaran dengan berbagai ukuran, tebal dinding, dan bahan konstruksi. Pada umumnya pipa berdinding tebal, berdiameter relatif besar, dan tersedia dalam panang antara %*-* ft. !eda !edang ngka kan n tabu tabung ng berd berdin indin ding g tipi tipiss dan dan biasa biasa terse tersedi diaa dala dalam m bent bentuk uk gulu gulung ngan an yang yang
panangnya sampai beberapa ratus kaki. Uung pipa logam biasanya berulir. /inding pipa umumnya kesat, sedangkan dinding tabung licin. Potongan-potongan pipa disambung dengan menggunakan menggunakan ulir ulir (screw), flens (flange), (flange), atau las (weld), sedangkan sedangkan tabung tabung disambung disambung dengan dengan sambungan sambungan kompresi kompresi (compression (compression fitting), flare fitting, fitting, atau sambungan sambungan solder (soldered fitting). abung biasanya dibuat dengan teknik ekstrusi atau cold drawn, sedangkan pipa logam biasanya dibuat dengan teknik las, cor (casting), dan piercing. !. "al#$ !istem instalasi pipa biasanya terdiri dari banyak sekali +al+e dengan ukuran dan bentuk yang beragam. &eberapa enis +al+e sangat s angat cocok untuk membuka dan menutup penuh aliran, ada +al+e yang cocok untuk mengurangi tekanan dan lau aliran fluida, ada pula +al+e yang berfungsi mengatur agar aliran fluida teradi pada satu arah saa. /ua enis +al+e yang paling dikenal adalah gate +al+e dan globe +al+e. Pada gate +al+e, bukaan tempat aliran fluida hampir sama besar dengan pipa ehingga aliran fluida tidak berubah. $kibatny $kibatnya, a, gate +al+e yang terbuka penuh hanya hanya menyebabka menyebabkan n penurunan tekanan sedikit. /alam gate +al+e terdapat piringan tipis yang berada pada dudukan yang tipis pula. &ila gate +al+e dibuka, piring naik ke selongsong atas, sehingga seluruhnya berada di luar lintasan fluida. 0al+e ini tidak cocok digunakan sebagai pengendali aliran, dan biasanya dipakai dalam keadaan terbuka atau tertutup penuh. !ebaliknya, globe +al+e banyak digunakan sebagai pengendali aliran. &ukaannya bertambah secara hampir linear menurut posisi batang +al+e, sehingga keausan di sekeliling piringan terdistribusi secara seragam. Fluida mengalir melalui bukaan yang terbatas dan berubah arah beberapa kali. $kibatnya, $kibatnya, penurunan tekanan pada globe +al+e cukup besar %. Po&pa Pemindahan fluida melalui pipa, peralatan, atau udara terbuka dilakukan dengan pompa, kipas, blower, dan kompresor. $lat-alat tersebut berfungsi meningkatkan energi mekanik fluida. ambahan energi itu lalu digunakan untuk meningkatkan kecepatan, tekanan, atau ele+asi fluida. 1etoda yang umum untuk penambahan energi tersebut adalah dengan positi+e displacement dan aksi sentrifugal yang diberikan dengan gaya dari luar. 2edua metoda tersebut menyebabkan ada % enis utama peralatan pemindah fluida, yaitu meng menggu guna naka kan n tekan tekanan an lang langsu sung ng pada pada fluid fluidaa dan dan meng menggu guna naka kan n mome momen n punt puntir ir untu untuk k membangkitkan rotasi Pompa digunakan untuk mengalirkan fluida (umumnya cair) dari satu unit operasi ke unit operasi yang lain. Fluida mengalir akibat teradinya perpindahan energi. /ri+ /ri+in ing g forc forcee yang yang umum umum digu diguna naka kan n untu untuk k meng mengal alir irka kan n flui fluida da adal adalah ah gra+ gra+it itas asi, i, displa displacem cement, ent, gaya gaya sentrif sentrifuga ugal, l, gaya gaya elektrom elektromagn agnetik etik,, perpin perpindah dahan an moment momentum, um, impuls impuls meka mekani nik, k, atau atau komb kombin inasi asiny nya. a. !aat !aat ini, ini, yang yang pali paling ng umum umum diap diapli lika kasi sika kan n adal adalah ah gaya gaya sentrifugal dan gra+itasi.
$da % kelompok utama pompa" a. Positi+e /isplacement Pump, pada pompa enis ini, +olume tertentu zat cair terperangkap
di dalam satu ruang yang berganti-ganti diisi melalui pemasuk dan dikosongkan pada tekanan yang lebih tinggi melalui pembuang. $da % enis positi+e displacement pump. Pada reciprocating pump ruang tersebut adalah silinder stasioner yang berisi piston atau plunger. Pada pompa putar ruangnya bergerak dari pemasuk sampai pembuang dan masuk lagi ke inlet. . 3ontoh reciprocating pump antara lain pompa piston, pompa plunger, dan pompa diafragma. !edangkan enis-enis pompa putar antara lain gear pump, lobe pump, screw pump, cam pump, dan +ane pump. b. Pompa !entrifugal, pada enis pompa ini energi mekanik zat cair ditingkatkan dengan aksi sentrifugal. Pompa ini paling banyak digunakan dipabrik. ($ster4s blog, %*#) P'RALATAN TRANSPORTASI FLUIDA CAIR
1. PIPA DAN TU' A. P$rb$daan Pipa dan Tub$
/alam perencanaan conduit (piping system) harus diperhatikan factor-faktor sebagai berikut. #. /iusahakan tekanan seminimum mungkin untuk mengurangi energi pengaliran. %. angan kotor dan angan sampai ada kebocoran pada pipa atau tube yang digunakan. Perbedaan pipa dan tube adalah dalam hal ukuran panangnya, ukuran tebal dindingnya, dan bahan konstruksi dari pipa tau tube tersebut. Fluida cair dapat dialirkan dalam pipa atau tube yang berpenampang bundar dan diual dipasaran dengan berbagai ukuran, tebal dinding, dan bahan konstruksi. Pada umumnya pipa berdinding tebal, berdiameter relatif besar, dan tersedia dalam panang antara %*-* ft. !edangkan tube berdinding tipis dan biasa tersedia dalam bentuk gulungan yang panangnya sampai beberapa ratus kaki. Uung pipa logam biasanya berulir. /inding pipa umumnya kesat, sedangkan dinding tube licin. Potongan potongan pipa disambung dengan menggunakan ulir ( screw), flens ( flange), atau las (weld ), sedangkan tube disambung dengan sambungan kompresi ( compression fitting ), flare fitting , atau sambungan solder ( soldered fitting ). ube biasanya dibuat dengan teknik ekstrusi atau cold drawn, sedangkan pipa logam biasanya dibuat dengan teknik las, cor ( casting ), dan piercing.
P5P$ Paling panang %* 7 * ft Pada umumnya dindingnya tebal Pipa apat dibuat ulir /isambung dengan screw, flange, dan las
&isa berates ft /indingnya tipis idak dapat dibuat ulir /isambung dengan compression
/indingnya kasar 3ara pembuatannya " 8as, Casting (Peleburan),
soldered, dan flare fitting /indingnya kasar 3ara pembuatannya " extrusion (3ara membuat
dan Piercing (Penembusan). .
U&6
fitting,
mie), dn Cold drawn.
aan * aan +ontru,si Pipa
/alam pemilihan bahan yang digunakan untuk pembuatan pipa harus diperhatikan halhal berikut " sifat ductulitnya (1udah bengkok), brittleness (1udah rapuh), sifat plastis, ketahanan terhadap korosi, kekuatan pipa, metode pembuatan, dan cara penyambungannya. &ahan konstruksi pipa terdiri dari ' macam " #. Ferrous 1etal Umumnya bahan yang digunakan untuk pipa ferrous metal adalah baa (campuran besi dan karbon), besi lunak (besi tempa), cast iron, dan pig iron. 3ontoh dari ferrous metal adalah" &aa, cast iron, whrought iron, !! (stainless steel), dan beberapa alloy lainnya. %. 9on Ferrous 1etal 9on ferrous metal umumnya digunakan dalam bentuk campuran (alloy) yaitu campuran antara " - 9i dan 3u (monel) - /u dan $l (durion) - n dan 3u (hastelloy) - !u dan 3u (bronze) '. 9on 1etal 2elemahan dari non metal adalah tidak kuat seperti metal atau logam dan biasannya hanya digunakan sebagai pelapis (lining). 3ontoh 9on metal" Plastik, 2aca, !emen, P03, dll. C.
Cara P$&buatan Pipa
1etode yang paling umum digunakan dalam pembuatan pipa yaitu " Welding (las), Piercing (penembusan), Casting (cetak), dan Extrusion. #. Welding (8as) &iasannya digunakan untuk material yang bersifat plastic, dan pipa yang digunakan kebanyakan berukuran %:. 1etode las ada % macam yaitu "
a. &utt welding /ilakukan dengan memanaskan kepingan pipa (plate) yang tidak lebar (skelp), hingga suhu %;** *F. !kelp dipanaskan pada suatu welding belt yang dibengkokkan menadi bentuk sirkulair dan pinggirannya sekaligus dilas. b. 8ap welding !ama seperti butt welding, tetapi pada lap welding kedua tepi yang akan dilas dipotong miring. 3ara ini akan memberikan sambungan yang lebih kuat daripada butt welding. %. Piercing (Penembusan) 3ara ini menghasilkan seamless pipe. &iasannya untuk pipa yang berukuran pendek. !eamless pipe adalah pipa yang tak memakai garis las. Pipa ini lebih kuat dibandingkam dengan pipa yang dibuat dengan car alas karena dindingnya yang homogeny dan dibuat dengan cara piercing. 3ara piercing adalah sebagai berikut " -
!uatu batang baa berbentuk sirkular atau billet, dimasukkan kedalam piercing mill pada
-
suhu yang sangat tinggi. Piercing mill terdiri dari % roll yang menekan billet secara radial yang dapat membuat lubang ditengah-tengahnya pada suhu yang sangat tinggi. Pada suhu ini baa akan bersifat plastis. Ukuran pipa dan posisi lubang diatur dengan mandrel, kemudian diameter dan tebal dinding pipa diatur dengan seamless pipe melalui dies. Untuk pipa-pipa yang berukuran pendek seamless pipe dibentuk dengan cara forging atau
cupping. &ukaan sentral dibentuk dengan pukulan terhadap billet sirkular yang panas. '. Casting (3etak) 3asting dipakai untuk material yang rapuh karena material rapuh tidak dapat di roll atau di-piercing. !atu-satunya cara adalah logam harus dicairkan, kemudian di cetak didalam cetakan yang bernama centrifugal casting. /engan cara ini dihasilkan pipa yang berdinding tebal, homogeny, dan tidak ada lubang pada dinding-dindingnya.
4. Extrusion 6
D. U,uran Pipa dan Tub$
Ukuran pipa ini dispesifikasikan oleh diameter dan tebal dindingnya. /iameter pipa dan tube dinyatakan dengan 9ominal /iameter. Untuk pipa baa standar besarnya berkisar antara #=> 7 '* inch. Untuk pipa dengan diameter " - ? #%: disebut uga dengan pipa besar, nominan diameternya sama dengan luas pipa. - ': 7 #%: nominan diameternya mendekati diameter dalam pipa. - @': disebut uga pipa kecil, nominan diameternya tidak sama dengan diameter dalam dan diameter luar. !elain pipa baa, pipa yang terbuat dari bahan lain ukuran standarnya sama seperti pipa baa yang dikenal sebagai 5P! (5ron Pipe !ize) atau 9P! (9ormal Pipe !ize). 1isalnya pipa nikel berukuran % inch 5P!, artinya pipa nikel yang mempunyai diameter luar seperti pipa baa standar % inch. ebal dinding pipa dinyatakan dengan !chedule number dan untuk tube dinyatakan dengan &irminghams ires Aauge (&A). !chedule pipa dapat dikelompokkan sebagai berikut " #. %. '. . B.
!chedule B, #*, %*, '*, *, ;*, >*, #**, #%*, #;* !chedule standard !chedule 6
material itu sendiri (!trength of 1aterial), mengatasi karat, dan mengatasi kegetasan pipa. Ukuran dari tube ditunukan oleh diameter luarnya, nilai nominalnya adalah besarnya diameter bagian luarnya. ebal dinding tube digunakan &A (&irmingham ire Aauge) dengan selang antara % untuk yang paling ringan dan D untuk yang paling berat.
'.
P$&ilian U,uran Pipa
Eal-hal yang harus diperhatikan dalam pemilihan pipa untuk keperluan tertentu adalah sebagai berikut " #. %. '.
5nitial 3ost ( &iaya awal ) 1aintenance 3ost ( &iaya pemeliharaan ) !tock ukuran yang ada Faktor ekonomi sangat mempengaruhi dalam pemilihan pipa. !ecara umun ukuran pipa
baa yang ekonomis untuk aliran turbulen dinyatakan dengan persamaan !archet dan 3olburn berikut "
/e4 /iameter pipa yang ekonomis 4 8au aliran massa (lb=hr) G
F.
/ensitas fluida (lb=ft')
P$n-a&bunan
3ara penyambungan umumnya ada % macam yaitu " -
oints
" merupakan cara penyambungan dimana hanya sebagian kecil dari material
-
yang disambung dan tidak menggunakan material ketiga Fitting " merupakan cara penyambungan pipa dimana digunakan material ketiga sebagai penyambung. 3ara penyambungan pipa tergantung dari sifat material pipa dan tebal dindingnya. Pipa
dan tube yang memiliki dinding tebal biasannya disambung dengan alan " !crew Fitting, Flange, atau elding (las). 1.
Screw Fitting Uung pipa yang akan disambung diderat atau dibuat ulirnya pada bagian luat dengan
menggunakan suatu alat. Pembuatan ulir ini harus tapered ( makin keuung mankin mengerucut ). Hleh karena itu dinding pipa dapat menadi lemah dan sambungan yang teradi tidak terlalu kuat. Untuk itu dipakai sambungan dengan schedule number yang dua kali lebih besar. !crew fitting arang digunakan untuk pipa yang besar dari #%: karena kesukaran dalam membuat ulir dan pipa nya terlalu berat. &iasannya screw fitting digunakan untuk pipa antara ': 7 #%:. &eberapa enis screw fitting yaitu " I I I I I I I I I I I I 2.
3lose nipple !hort nipple 8ong nipple 3oupling Union 6lbow street 6lbow tee Jeducer Plug 3ross 3ap &usching Flange 3ara flange digunakan untuk menyambung pipa yang lebih panang dari %:. !elain
dengan cara ini dapat pula digunakan cara welding. Penyambungan flange dilakukan dengan
cara mempertemukan disk (cakram) atau cincin metal dan diikat bersama gasket diantara kedua flange yang diikat. Flange ini diikat ke pipa dengan cara screw atau welding. 1acam 7 macam tipe flange tergantung dari penggunaanya pada sambungan, yaitu " raised face, male and female, tongue and groo+e, ring oint, full face, dan knife eage. 2euntungan dari penggunaan flange dalam sambungan adalah sambungannya yang dapat dibuka, dan kerugiannya karena konstruksinya yang akan menadi berat karena berat flange itu sendiri. 2ekuatan sambungan menggunakan flange ini tergantung dari penggunaan gasket yang disisipkan diantara kedua flange. 1acam 7 macam tipe gasket " a.
Untuk pemakaian yang mempunyai tekanan rendah digunakan gasket yang lunak seperti
b.
gabus atau karet. Untuk pemakaian yang mempunyai tekanan tinggi digunakan gasket yang keras seperti
c.
Pb, 3u, $l, dan &aa. Untuk pemakaian yang tekanannya sangat tinggi biasannya tidak menggunakan gasket tetapi sambungan antara flange diperkuat.
'. a.
Welding ( las ) 8as /igunakan untuk menyambung pipa yang diameternya lebih dari %:, dan merupakan
metode standar untuk menyambung pipa pada flange dengan tekanan tinggi. 1acam 7 macam las yaitu &utt elding dan 8ap elding. 2euntungan dari sambungan menggunakan metode las yaitu " #. %. '. .
1erupakan sambungan yang kuat dan tidak melemahkan dinding pipa. 1urah dan tahan kebocoran. 8ebih enteng dibandingkan tipe sambungan lain. idak mengganggu aliran dengan sambungan uliran. 2erugiannya yaitu sambungan dengan las tidak dapat dilepas kecuali dengan memotong
atau merusak sambungan tersebut.
b.
!oldering Untuk pipa dan tube dengan permukaan yang sangat kecil biasannya disambung dengan
cara solder. !eperti halnya dengan cara welding, maka sambungan ini tidak akan melemahkan dinding pipa. !ambungan dengan menggunakan solder ini dapat dibuka kembali dengan
melebur bahan solder (remelting) tanpa merusak pipa. &iasannya bahan solder yang digunakan adalah timah.
c.
&razing /igunakan untuk melekatkan flange ke pipa induknya. &egitu uga untuk menyambung
flange dengan tube nya. &ahan brazing yang biasannya digunakan adal tembaga atau perak.
!.
"AL"'
!istem instalasi pipa biasanya terdiri dari banyak sekali valve dengan ukuran dan bentuk yang beragam. &eberapa enis valve sangat cocok untuk membuka dan menutup penuh aliran, ada valve yang cocok untuk mengurangi tekanan dan lau aliran fluida, ada pula valve yang berfungsi mengatur agar aliran fluida cair teradi pada satu arah saa. &erikut beberapa enis +al+e yang paling sering digunakan " #.
Aate 0al+e Aate 0al+e adalah +al+e yang paling sering dipakai pada sistem perpipaan. Fungsinya
untuk membuka dan menutup aliran (on-off), tetapi tidak untuk mengatur besar kecil aliran (throttling). 2elebihan Aate 0al+e, minimnya halangan= resistan saat +al+e ini dibuka penuh, sehingga aliran bisa maksimal. Aate 0al+e mengontrol aliran melalui badan +al+e yang berbentuk pipa, dengan sebuah lempengan atau bai +ertikal (lihat gambar dibawah ini) yang bisa bergeser naik turun saat handel +al+e diputar. 0al+e ini didesain untuk posisi terbuka penuh, atau tertutup penuh. ika +al+e ini dalam keadaan setengah terbuka, maka akan menyebabkan pengikisan pada badan +al+e, dan turbulensi aliran zat bisa menyebabkan getaran pada bai +al+e sehingga menghasilkan suara gemeretak. %. Alobe 0al+e Alobe 0al+e biasanya digunakan pada situasi dimana pengaturan besar kecil aliran (throttling) diperlukan. /engan mudah memutar handel +al+e, besarnya aliran zat yang melewati +al+e bisa diatur. /udukan +al+e yang seaar dengan aliran, membuat globe +al+e efisien ketika mengatur besar kecilnya aliran dengan minimum erosi piringan dan dudukan. 9amun demikian tahanan didalam +al+e cukup besar. /esain Alobe 0al+e yang sedemikian rupa, memaksa adanya perubahan arah aliran zat didalam +al+e, sehingga tekanan menurun drastis dan menyebabkan turbulensi di dalam +al+e itu sendiri. /engan demikian, Alobe 0al+e tidak disarankan diinstal pada sistem yang menghindari penurunan tekanan, dan sistem yang menghindari tahanan pada aliran.
'.
$ngle 0al+e !ama seperti globe +al+e, angle +al+e uga digunakan pada situasi dimana pengaturan
besar kecil aliran diperlukan (throttling). 9amun angle +al+e di buat dengan sudut K*L, hal ini untuk mengurangi pemakaian elbow K*L dan fitting tambahan. .
&all 0al+e &all 0al+e adalah alternatif murah dari enis +al+e-+al+e yang lain. &all +al+e
menggunakan bola logam yang tengahnya ada lubang tembus, diapit oleh dudukan +al+e untuk mengontrol aliran. !ering dipakai pada proses hydrocarbon, ball +al+e mampu mengatur besar kecil aliran gas dan uap terutama untuk tekanan rendah. 0al+e ini dapat dengan cepat ditutup dan cukup kedap untuk menahan fluida= zat cair. &all +al+e tidak menggunakan handwheel, tetapi menggunakan ankle untuk membuka atau menutup +al+e dengan sudut K*L. /isainnya yang simpel, meminimalkan turunnya tekanan pada saat +al+e dibuka penuh. B.
&utterfly 0al+e &utterfly 0al+e memiliki bentuk yang unik ika dibandingkan dengan +al+e-+al+e yang
lain. &utterfly menggunakan plat bundar atau wafer yang dioperasikan dengan ankel untuk posisi membuka penuh atau menutup penuh dengan sudut K*L. afer ini tetap berada ditengah aliran, dan dihubungkan ke ankel melalui shaft. !aat +al+e dalam keadaan tertutup, wafer tersebut tegak lurus dengan arah aliran, sehingga aliran terbendung, dan saat +al+e terbuka wafer seaar= segaris dengan aliran, sehingga zat dapat mengalir melalui +al+e. &utterfly +al+e memiliki turbulensi dan penurunan tekanan (pressure drop) yang minimal. 0al+e ini bagus untuk pengoperasian on-off ataupun throttling, dan bagus untuk mengontrol aliran zat cair atau gas dalam umlah yang besar. 9amun demikian +al+e ini biasanya tidak memiliki kekedapan yang bagus, dan harus digunakan pada situasi= sistem yang memiliki tekanan rendah (low-pressure). ;.
Jelief 0al+e Jelief +al+e memiliki fungsi yang sangat berbeda dari +al+e-+al+e yang lain. 0al+e ini
didesain khusus untuk melepas tekanan berlebih yang ada di eMuipment dan sistem perpipaan. Untuk mencegah kerusakan pada eMuipment, dan lebih penting lagi cedera pada pekera, relief +al+e dapat melepas kenaikan tekanan sebelum menadi lebih ekstrim. Jelief +al+e menggunakan pegas baa yang secara otomatis akan terbuka ika tekanan mencapai le+el yang tidak aman. 8e+el tekanan pada +al+e ini bisa diatur, sehingga bisa ditentukan pada le+el tekanan berapa +al+e ini akan terbuka. 2etika tekanan kembali normal, relief +al+e secara otomatis akan tertutup kembali.
D.
3heck 0al+e 3heck 0al+e memiliki perbedaan yang signifikan dari Aate 0al+e dan Alobe 0al+e. 0al+e
ini di desain untuk mencegah aliran balik. $da beberapa enis check +al+e, tapi ada % enis yang paling umum yaitu !wing 3heck dan 8ift 3heck. !wing 3heck 0al+e biasanya dipasangkan dengan Aate 0al+e, sedangkan 8ift 3heck 0al+e oleh beberapa pabrikan digunakan untuk menggantikan fungsi &all 0al+e sebagai &all 3heck 0al+e. 3heck 0al+e tidak menggunakan handel untuk mengatur aliran, tapi menggunakan gra+itasi dan tekanan dari aliran fluida itu sendiri. 2arena fungsinya yang dapat mencegah aliran balik (backflow) 3heck 0al+e sering digunakan sebagai pengaman dari sebuah eMuipment dalam sistem perpipaan. &eberapa rule of tum! yang penting dalam penyusunan aliran pipa, antara lain" #. Pipa-pipa harus seaar dengan belokan-belokan tegak lurus pipa-pipa disusun sedemikian sehingga dapat dibuka bila perlu untuk mengganti pipa yang rusak atau membersihkannya. %. /alam sistem aliran gra+itasi, pipa harus dibuat lebih besar daripada seharusnya dan belokan dirancang sesedikit mungkin. Pengotoran saluran sangat mengganggu bila aliran berlangsung dengan gra+itasi saa, karena tinggi tekan fluida tidak dapat ditambah untuk meningkatkan lau aliran saat pipa mengecil karena fouling. '. 2ebocoran valve harus selalu diperhtungkan. "alve harus dipasang +ertikal dengan batangnya ke atas. "alve harus mudah dicapai, dan didukung tanpa mengalami regangan, dan diberi allowance untuk menampung ekspansi termal pipa di sebelahnya.
%.
POPA
Pompa adalah alat untuk memindahkan zat cair. 5stilsh pompa (pump), kipas (fan), blower (penghembus) dan kompressortidaklah mempunyai arti yang tepat. 1isalnya pompa angin (air pump) dan pompa +akum (+acuum pump) adalah mesin-msin untuk memampatkan gas. 9amun demikian, pompa adalah alat untuk memindahkan zat cair, sedangkan kipas, blower atau kompressor berfungsi untuk menambahkan energi pada gas. 2ipas membuang gas (biasanya udara) dalam +olume besar ke ruang terbuka atau talang besar, biasanya berupa mesin putar kecepatan rendah dan tekanan yang dibangkitkannya hanyalah beberapa inchi air saa. !etiap pompa mempunyai karakteristik yang berbeda-beda tergantung pabrik yang membuatnya. Pompa dapat digolongkan m enadi % golongan "
#. Positive #isplacement Pump $P#P% a. &eciprocating pump !. &otar' pump %. "aria!le (ead Capacit' Pump $"(CP% a. Pompa sentrifugal b. Pompa turbin Perbedaan kedua golongan pompa itu antara lain " #. Pada 0E3P, kapasitas dan ead terbentuk karena adanya putaran kipas %. Pada P/P, kapasitas dan ead terbentuk karena adanya gerakan perpindahan '. Pada P/P, tidak memerlukan priming , sedangkan pada 0E3P sangat diperlukan priming . Priming
Priming atau pemula $pemancing% adalah cara yang dilakukan di pompa 0E3P agar dapat teradi aliran. 3ara-cara priming " #. /engan alan pengisian " secara langsung atau secara tak langsung %. /engan cara +akum " pengaliran berlangsung karena adanya +akum. 2eadaan +akum ini diciptakan dengan melakukan penyedotan atau menggunakan et e ektor. Head
(ead merupakan besaran energi yang terdapat di dalam persamaan neraca energi dari sistem aliran fluida, yaitu persamaan &ernoulli. !atuan dari setiap ead adalah energi per satuan berat fluida, misalnya ft-lb=lb atau cm-gr=gr. !ecara umum satuan yang biasa dipakai adalah satuan panang dari kolom fluida, ft atau cm. /i dalam sistem aliran fluida terdapat dua macam ead , yaitu " #. Static (ead " energi yang diakibatkan adanya perbedaan tinggi antara permukaan liMuid dengan pusat pompa (N). &erdasarkan perbedaan dengan posisi pompa, maka static ead dibedakan atas " static ead dan static discarge ead . %. #'namic (ead O terdiri dari " - ekanan pada discarge yang diinginkan - "elocit' discarge yang diinginkan - Ef pada sistem (friksi) #'namic (ead adalah energi yang diakibatkan oleh adanya sifat air fluida, seperti velocit' ead , pressure ead , dan friction ead (energi yang diakibatkan oleh adanya kecepatan air fluida atau tekanan fluida atau energi yang hilang karena adanya friksi dari fluida). )et Positive Suction (ead (9P!E) /efinisi dari 9P!E adalah selisih tekanan pada pompa inlet dengan tekanan uap likuid, yang dinyatakan dalam ft dari likuid. $da dua harga 9P!E yang dikenal, yaitu " 9P!E availa!le (9P!Ea+) yaitu 9P!E yang dibentuk karena sitem pengaliran fluida., dan 9P!E re*uired (9P!EreM) yaiutu 9P!E yang tentukan oleh pabrik pembuatnya.
/imana " P& tekanan pada pompa inlet P&, tekana upa dari liMuid Earga 9P!Ea+ harus lebih besar dari 9P!E reM. &ila hal ini teradi kebalikannya, maka akan teradi pemutusan aliran ( aliran tidak ada ). &ila P& ? P&, maka harga 9P!E a+ positif. Pada keadaan ini akan teradi aliran. &ila P &4 ? P& maka harga 9P!Ea+ akan negatif sehingga cairan pada pompa casing akan menguap. &ila teradi penguapan akan teradi " pemutusan aliran atau kerusakan pada bagian pompa. &esarnya P& dan P&4 tergantung dari enis dan rancangan pompa. /0P dan 0P
EP adalah likuid horse power, merupakan tenaga yang dibawa oleh fluida keluar dari suatu pompa, yang satuanya EP ( orse power ). !edangkan &EP (!ra+e orse power ) adalah tenaga yang digunakan untuk mengerakan pompa, yang berasal dari steam atau power. +a#itasi
2a+itasi adalah kondisi dari pompa dimana teradi lokal pressure drop sehingga ruangan pompa menadi terisi oleh uap air. 2a+itasi ini teradi karena harga 9P!E *. Eal ini teradi karena " #. %. '. . B.
!tatic suction lift bertambah (b??) Fraksi antara permukaan fluida yang akan dipompakan dengan pomnpa inlet (Efs??) 1enurunnya tekanan atau karena ketingggian (Pa??) 9aiknya temperatur dari pompa likuid (P+??) eradinya penurunan tekanan absolut dari sistem fluida itu sendiri, misalnya " pemompaan dari +essel yang +akum.
anda-tanda ka+itasi " #. $danya noise dan +ibrasi dari pompa. %. eradi penurunan kur+a dari head capcity dan efisiensi sehingga karakteristik pompa akan lebih rendah dari semula (yang akan merugikan operasi). '. eradinya lobang-lobang pada impeller, karena adanya uap air. . 2orosi terhadap logam pompa, yang akan merusak pompa tersebut. A.
Positi#$ Displa$&$nt Pu&p ( PDP )
$.#.Jeciprocating Pump Jeciprocating Pump adalah suatu enis dari P/P yang menggunakan aksi displacement. Pompa ini digunakan untuk " a) b) c) d)
Proses yang memerlukan head yang tinggi. 2apasitas fluida yang rendah. 8iMuid yang kental (+iskos) dan slurries (seperti lumpur) 8iMuid yang mudah menguap (high +olatile)
1acam-macam tpe dari reciprocating pump antara lain adalah " pompa plugner dan pompa diafragma. 1aterial yang digunakan untuk konstruksi reciprocating pump adalah material yang di standarisasi oleh !E5 (Standard of te ('draulic nstitute), yaitu " #. %. '. . B. ;.
&ronze Fitted (&F) Fully &ronze (F&F) $cid Jecisting ($J) $ll &ronze ($&) $ll 5ron ($5) !tandard
&agian-bagian dari reciprocating pump " • •
• •
!ilinder, ada dua macam, yaitu " liMuid silinder dan steam silinder Pac+ing , yang materialnya terdiri dari " asbestos, grafit, karet, gabus, kulit, fiber atau metalic ring (untuk tekanan tinggi) 2erangan " disc +al+e, wing +al+e, ball +al+e -ir Cam!er " berisi suatu medium elastis agar aliran menadi smooth
2apasitas dari reciprocating pump dibedakan atas kapasitas teoritis dan kapasitas aktual, dimana kapasitas teoritis tersebut tergantung pada perpindahan dari likuid pistonnya. 2apasitas teoristis pompa ini tidak pernah tercapai karena adanya slip, yang dapat disebabkan oleh " • •
idak sempurnanya packing, kebocoran pada kerangan Jusaknya kerangan sehingga tidak menutup sempurna pada saat piston bergerak kembali.
#. PH1P$ HJ$2 Pompa torak merupakan pompa yang banyak digunakan dalam kelompok pompa desak gerak bolak-balik. 1enurut cara keranya pompa torak dapat dikelompokkan dalam kera tunggal dan kera ganda. !edangkan menurut umlah silinder yang digunakan, dapat dikelompokkan dalam pompa torak sinder tunggal dan pompa torak silinder banyak. a) Cara ,$r2a Untuk pompa torak kera tunggal dan silinder tunggal, aliran cairan teradi sebagai berikut. &ila batang torak dan torak bergerak ke atas, zat cair akan terisap oleh katup isap di sebelah bawah dan pada saat yang sama cairan yang ada disebelah atas torak akan terkempakan ke luar. ika torak bergerak ke bawah katup isap akan tertutup dan katup kempa terbuka sehingga cairan tertekan ke atas torak melalui katup kempa. /engan gerakan ini maka akan teradi kera isap dan kera kempa secara bergantian. $liran cairan yang dihasilkan terputus-putus.
3ara kera pompa torak kera ganda pada prinsipnya sama dengan cara kera pompa torak kera tunggal, tetapi pada pompa torak kera ganda terdapat dua katup isap dan dua katup kempa yang masing-masing bekera secara bergantian. !ehingga pada saat yang sama teradi kera isap dan kera kempa. 2arena itu aliran zat cair menadi relatif lebih teratur. Untuk memperoleh kecepatan aliran zat cair yang lebih konstan dapat digunakan pompa torak kera ganda dengan silinder banyak. b) +$unaan Pompa torak cocok digunakan untuk pekeraan pemompaan dengan daya isap (suction head) yang tinggi disamping itu pompa torak dapat digunakan untuk memompa udara dalam kapasitas yang besar.
%. PH1P$ P8U96J (P8U9A6J PU1P) a. Cara ,$r2a
Prinsip kera pompa plunyer sama dengan prinsip kera pompa torak, tetapi torak diganti dengan plunyer. b. +$unaan
Pompa plunyer pada umumnya digunakan untuk aliran +olum (kapasitas) yang kecil tetapi tekanan yang dapat dicapai lebih tinggi dari pada yang dapat dicapai dengan pompa torak. Pompa plunyer banyak digunakan untuk pompa bahan bakar motor diesel.
'.
PH1P$ 161&J$9 $. Cara ,$r2a Pada pompa ini, pembesaran dan pengecilan ruang dalam rumah pompa disebabkan
oleh membran yang kenyal. !eperti halnya pompa torak, pompa membran dapat digunakan sebagai kera tunggal dan kera ganda, dan uga memberikan aliran cairan yang terputus putus. &. +$unaan Pompa membran sering digunakan untuk memompa air kotor (pompa kepala kucing) dan dapat digunakan untuk pompa bahan bakar. •
Jotary Pump Jotary Pump adalah suatu enis dari P/P yang melakukan aksi rotasi. Fluida di trap
dalam suatu e
idak mempunyai check +al+e idak teradi kebocoran atau aliran balik 3ocok untuk fluida kental (minyak pelumas atau lilin) ekanan dischargenya sampai '*** psia atau lebih.
1acam-macam tipe dari rotary pump " #. %. '. .
o!e Pump " seperti gear pump, tapi giginya lebih sedikit /ear Pump " tipe e
Sliding vane " untuk liMuid sedikit +olatil, dan untuk operasi +akum 0uc+et vane " untuk non-+olatil, sebanyak #B** gpm fluida pada B** psia 1. a.
POPA LO' (LO' PUP) Cara ,$r2a
3ara kera pompa lobe pada prinsipnya sama dengan cara kera pompa roda gigi dengan penggigian luar. Pompa enis ini ada yang mempunyai dua rotor lobe atau tiga rotor lobe.
b.
+$unaan
Pompa lobe dapat digunakan untuk memompa cairan yang kental (+iskositasnya tinggi) dan mengandung padatan. Pemilihan dua rotor lobe atau tiga rotor lobe didasarkan atas ukuran padatan yang terkandung dalam cairan, kekentalan cairan, dan kontinyuitas aliran. /ua rotor lobe cocok digunakan untuk cairan kental, ukuran padatan yang relatif kasar dengan kontinyuitas kecepatan aliran yang tidak halus.
%. PH1P$ JH/$ A5A5 (A6$J PU1P) a.
Cara ,$r2a
2etika roda gigi berputar, teradi penurunan tekanan pada rumah pompa sehingga cairan mengalir dan mengisi rongga gigi. 3airan yang terperangkap dalam rongga gigi terbawa berputar kemudian dikempakan dalam saluran pengeluaran, karena pada bagian ini teradi pengecilan rongga gigi b.
+$unaan
!aran umum untuk penggunaan gear pumps yaitu" Untuk mencegah teradinya kemacetan dan aus saat pompa digunakan maka zat cair yang dipompa tidak boleh mengandung padatan dan tidak bersifat korosif. Pompa dengan penggigian luar banyak digunakan untuk memompa minyak pelumas atau cairan lain yang mempunyai sifat pelumasan yang baik. Pompa dengan penggigian dalam
dapat digunakan untuk memompa zat cair yang mempunyai kekentalan (+iskositas) tinggi, seperti tetes, sirop, dan cat.
'. a.
PH1P$ U85J (!3J6 PU1P) 3ara kera Hleh gerak putar poros ulir zat cair mengalir dalam arah aksial. Pompa enis ini hanya
dapat digunakan untuk tekanan pada saluran kempa lebih rendah dari tekanan pada saluran isap dan bila zat cair yang dipompa mempunyai kekentalan tinggi. Pada keadaan kering pompa ini tidak dapat mengisap sendiri, sehingga sebelum digunakan pompa ini harus terisi cairan yang akan dipompa (dipancing). b.
+$unaan
!ama halnya dengan pompa roda gigi, pompa ulir ini cocok untuk memompa zat cair yang bersih dan mempunyai sifat pelumasan yang baik. !ecara umum pompa rotary mempunyai kecepatan aliran +olum yang konstan asal kecepatan putarannya dapat dipertahankan tetap. !elain itu alirannya lebih teratur (tidak terlalu pulsatif). Eal ini sangat berbeda dengan pompa reprocating (bandingkanlah setelah pembahasan pompa reprocating). Pompa rotary cocok untuk operasi pada kisaran tekanan sedang dan untuk kisaran kapasitas dari kecil sampai sedang (lihat gambar pemilihan enis pompa berdasarkan karakteristiknya).
.
PH1P$ /59/59A (!85/59A-0$96 PU1P)
a.
3ara kera Pompa berporos tunggal yang di dalam rumah pompa berisi sebuah rotor berbentuk
silinder yang mempunyai alur-alur lurus pada kelilingnya. ke dalam alur-alur ini dimasukkan sudu-sudu lurus yang menempel pada dinding dalam rumah pompa dan dapat berputar secara radial dengan mudah. Jotor ini dipasang asimetri dalam rumah pompa. 2etika rotor berputar tekanan dalam rumah pompa turun sehingga teradi kera isap dan pada saluran pemasukkan teradi pembesaran ruang kosong, sehingga cairan dapat mengalir dari sumber dan mengisi rongga kosong dalam rumah pompa. Pada tempat pengeluaran teradi pengecilan ruang kosong sehingga pada tempat ini teradi kera kempa. /engan cara ini secara berturut-turut teradi kera isap dan kera kempa. b.
+$unaan
Pompa dinding +ane dapat digunakan sebagai pompa +akum.
.
Variable Head Capacity Pump ("0CP)
&.#. 3entrifugal Pump 3entrifugal Pump " 6nergi mekanis dari pompa sentrifugal naik karena adanya aksi sentrifugal (0E3P). Fluida masuk melalui bagian suction yang dihubungkan secara konsentris dengan suatu poros yang mempunyai elemen berputar secara cepat (berupa impeller) dengan baling-baling radial. o
o o o o
a. 2lasifikasi4 pompa sentrifugal adalah sebagai berikut " /itinau dari desain impellernya " +olute pump, disfusser pump, propeller pump, turbine pump /itinau dari shape impellernya " close, semi-open, open, mi
b. &ermacam Qkehilangan4 (losses) pada pompa sentrifugal " 1echanical losses (berasal dari geseran antara impeller, dll), leakage losses (karena kebocoran pada uung ataupun suction impeller), recirculation losses (akibat kecepatan fluida), hydraulic losses (akibat friksi atau geseran likuid).
c. Q2euntungan4 pompa sentrifugal dibanding reciprocating " konstruksinya sederhana dan murah, fluida yang keluar mempunyai tekanan yang seragam, dapat dihubungkan langsung dengan motor kendali, discharge line nya dapat ditutup sebagian tanpa merusak pompa, dapat menangani likuid yang mengandung solid banyak, ongkos perawatannya lebih rendah dibanding reciprocating, dan dapat dibuat dari bahan yang tahan korosi.
d. Q2euntungan4 reciprocating pump dibanding pompa sentrifugal " Eead yang tinggi, first cost lebih rendah, tidak teradi air binding, operasinya lebih fleksibel, efisiensi operasi tetap, dapat menghandel fluida kental
e. !usunan seri dan paralel pompa " untuk keadaan tertentu sering digunakan susunan seri dan paralel dari berbagai pompa. Pompa susunan seri digunakan untuk memperoleh head yang tinggi, yaitu bila untuk seumlah kenaikan head tidak bisa dicapai oleh satu pompa saa. 2ecepatan alirannya sama dengan pompa
tunggal. Pompa susunan paralel digunakan untuk memperoleh kapasitas yang tinggi, yaitu apabila seumlah kapasitas itu tidak bisa dicapai satu pompa saa, tetapi head yang dihasilkan susunan paralel sama seperti pada pompa tunggal.
&.%.urbine Pump urbine pump adalah salah satu enis dari 0E3P dengan menggunak aksi sentrifugal. Pompa enis ini digunakan untuk keperluan yang tidak terus menerus dan untuk flushing (penyemprotan), misalnya pada pemadam kebakaran. 2elebihan pompa turbin adalah baik digunakan untuk flushing dengan kapasitas operasi sekitar # - %* gpm. !edangkan kekurangannya adalah tidak cocok untuk operasi yang terusmenerusO cairan yang dipompakan harus ernih, karena kalau tidak ernih akan merusak bladeO cairan yang digunakan tidak boleh korosifO dan temperatur cairan tidak boleh ? 'B* oF. (anung, dkk., %*#')
/okumen.tips Upload 8ogin = Eome/ocumentsPemisahan Aaram /ari 8ada &aru
Prosedur pencampuran yaitu garam dan lada dicampur terlebih dahulu denganmenggunakan pelarut. enis pelarut yang digunakan ialah air. $ir merupakan enispelarut yang bersifat netral yang memiliki pE D (2urniawan, %*##). Aambar #. Proses Pencampuran garam dan lada didalam air
(2urniawan, %*##)uuan
pencampuran ini
untuk
memperoleh suatu
campuran
yang bersifatlarutan, agar dapat diproses pada tahap
berikutnya.FiltrasiFiltrasi adalah operasi dimana campuran yang heterogen antara fluida danpartikel-partikel padatan dipisahkan oleh media filter yang meloloskan fluida tetapimenahan
partikel-partikel
padatan. Eal yang
paling
utama
dalam filtrasi
adalahmengalirkan fluida melalui media berpori. Filtrasi dapat teradi karena adanya gayadorong, misalnya O gra+itasi, tekanan dan gaya sentrifugal ($nonim, %*#%c).
Aambar %. Filtrasi ($nonim, %*#%c)./engan dilakukannya pelarutan dengan air maka menyebabkan garam akanlarut dengan air dan lada berpisah dikarenakan lada yang tidak larut dalam air karenalada memiliki densitas yang sangat rendah sehingga membuat lada masih dalambentuk padatan. lalu dilakukanlah proses filtrasi untuk memisahkan padatan dancairan, sehingga diperoleh larutan garam ($nonim, %*#%c).6+aporasi6+aporator adalah sebuah alat yang berfungsi mengubah sebagian ataukeseluruhan sebuah pelarut
dari
sebuah
larutan
dari
bentuk
cair
menadi
uap.6+aporator
mempunyai dua prinsip dasar, untuk menukar panas dan untukmemisahkan uap yang terbentuk dari cairan. 6+aporator umumnya terdiri dari tigabagian, yaitu penukar panas, bagian e+aporasi (tempat di mana cairan mendidih lalumenguap), dan pemisah untuk memisahkan uap dari cairan lalu dimasukkan ke dalamkondenser diembunkan=kondensasi) atau
ke peralatan lainnya.
Easil
(untuk
darie+aporator (produk
yang diinginkan) biasanya dapat berupa padatan atau larutanberkonsentrasi.
8arutan
yang sudah die+aporasi bisa saa terdiri dari beberapakomponen +olatil (mudah menguap).Pelarut yang terdapat dalam filtrat harus diuapkan dengan metode e+aporasiuntuk
mendapat
lada. Penguapan
pelarut
lada
dilakukan dalam
keadaan +akummenggunakan rotary +acuum e+aporator. Pemekatan dilakukan sampai tidak
adapelarut
yang
menguap
(Pangestu,
%*##).Pengeringan
&ahasa
ilmiah
pengeringan adalah penghidratan, yang berarti menghilangkanair dari suatu bahan. Proses pengeringan atau penghidratan berlaku apabila bahanyang dikeringkan kehilangan sebahagian atau keseluruhan air yang dikandungnya.Proses utama yang teradi pakta proses pengeringan adalah penguapan. Penguapanteradi apabila air yang dikandung oleh suatu bahan teruap, yaitu apabila panas
diberikan kepada bahan tersebut. Panas ini dapat diberikan melalui berbagai sumber,seperti kayu api, minyak dan gas, arang baru ataupun tenaga surya (Easibuan, %**K). Pengeringan
lain
yaitu
denganmemecahkan ikatan molekul-molekul air yang terdapat di dalam
bahan.
$pabilaikatan
uga
dapat
berlangsung
molekul-molekul air yang
terdiri
dengan
dari
cara
unsur
dasar oksigen dan
hidrogendipecahkan, maka molekul tersebut akan keluar dari bahan. $kibatnya bahan tersebutakan kehilangan air yang dikandungnya (Easibuan, %**K).!etelah hasil e+aporasi diperoleh larutan garam y
