Peningkatan Kompetensi Guru Produktif Bidang Mekanisasi Pertanian Mata Diklat Iridasi Dasar Tingkat Lanjutan Tanggal 23 September – 02 Oktober 2013
BAHAN AJAR VEDCA
PENGOPERASIAN POMPA IRIGASI DAN DRAINASE
ISO 9001 : 2000 Lic No : QEC21937 VEDCA ISO 9001 : 2000 Lic No : QEC21937
Disusun oleh :
Muhammad Yamin
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN PUSAT PENGEMBANGAN DAN PEMBERDAYAAN PENDIDIK DAN TENAGA KEPENDIDIKAN PERTANIAN CIANJUR 2013
1
LEMBAR PENGESAHAN MODUL NAMA BAHAN AJAR
PENGOPERASIAN POMPA IRIGASI DAN DRAINASE
PENYUSUN : IR. MUHAMMAD YAMIN, MT Edisi : A Status Revisi : 1- 11 September 2013 Berlaku : 11 September 2013 Halaman :
Disahkan Oleh Kepala Departemen Mekanisasi Pertanian dan Pelayaran
Nama : Ir. Muhammad Yamin, MT Tanggal : 18 September 2013 Tanda Tangan :
Disahkan Oleh Kepala Bidang Fasilitasi Kompetensi
Nama : Ir. Caturto P. Nugroho, MMA Tanggal : 19 September 2013 Tanda Tangan :
2
INSTRUMEN VERIFIKASI BAHAN AJAR/MODUL
Judul Bahan Ajar : Pengoperasian Pompa Irigasi Penulis : Muhammad Yamin No. 1. 2. 3. 4. 5.
UNSUR VERIFIKASI
YA
HASIL TIDAK
Kesesuaian Antara Bahan Ajar dengan Mata Diklat yang ada dalam Panduan Pelatihan Kesesuaian Antara Bahan Ajar dengan tujuan yang ada dalam panduan pelatihan Kelengkapan isi bahan ajar dikaitkan dengan judul bahan ajar Penggunaan bahasa yang jelas dan mudah dipahami Modul dikembangkan sesuai dengan iptek
Catatan : Bahan ajar yang digunakan untuk pelatihan minimal mendapat hasil “YA” dari aspek yang diverifikasi.
Cianjur, 11 September 2013 Kepala Departemen MPP
Ir. Muhammad Yamin, MT NIP. 196502121992031014
3
Kata Pengantar Pusat Pengembangan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan Pertanian merupakan salah satu lembaga yang telah bersertifikasi ISO 9001:2008 Lic. MD:QEC21937. Dalam pengembangan dan pelaksanaan diklatnya, lembaga didukung oleh sejumlah tenaga fungsional (widyaiswara) yang memiliki tugas mengajar, mendidik dan melatih peserta diklat. Untuk menjamin agar kegiatan diklat dapat dilaksanakan sesuai dengan standar yang telah ditetapkan, maka ada sejumlah perangkat yang perlu dipersiapkan oleh widyaiswara. Bentuk-bentuk perangkat pembelajaran untuk setiap program diklat yang disusun dan disiapkan oleh widyaiswara terdiri dari analisis kebutuhan diklat, penyusunan kurikulum, bahan ajar, GBPP, SAP, transparansi dan tes hasil belajar. Perangkat mengajar ini selanjutnya digunakan sebagai pedoman dalam melaksanakan kegiatan tatap muka pada proses pembelajaran pada Diklat Peningkatan Kompetensi Guru Produktif Mekanisasi Pertanian Mata Diklat Irigasi Dasar Tingkat Lanjut yang dilaksanakan tanggal 23 September sampai dengan 02 Oktober 2013, baik untuk mata diklat yang bersifat teori maupun praktik.
Kami sampaikan penghargaan yang tinggi kepada widyaiswara yang telah memenuhi kewajibannya untuk menyiapkan segala sesuatu yang diperlukan dalam penyelenggaraan diklat. Sangat disadari bahwa kegiatan pembelajaran diklat akan menjadi tidak optimal dalam mencapai tujuan bila perangkat tersebut tidak dipersiapkan dengan baik. Semoga perangkat diklat yang telah disusun oleh widyaiswara ini dapat bermanfaat dan dapat meningkatkan kualitas pelaksanaan diklat di PPPPTK Pertanian secara berkelanjutan.
Cianjur, 11 September 2013 a.n Kepala Kabid Fasilitasi Peningkatan Kompetensi
Ir. Caturto Priyo Nugroho, MM NIP. 196204221988031001
4
Kegiatan Pembelajaran 3 PENGOPERASIAN POMPA IRIGASI DAN DRAINAE Lembar Informasi Pendahuluan Air merupakan salah satu komponen penyusun hasil fotosintesa tanaman, dimana hasil tanaman, baik berupa bahan pangan sandang dan papan sangat tergantung pada ketersediaan air. Bila tanaman tidak mendapatkan air maka pertumbuhan tanaman akan terganggu, dan dalam kondisi yang ektrem tanaman akan gagal berproduksi atau mati. Untuk itu penyediaan air untuk kepentingan tanaman atau biasa dikenal dengan istilah irigasi merupakan suatu kebutuhan bila usaha pertanian yang dijalankan ingin berhasil. Pompa irigasi dan drainase a.
Pengertian pompa
Pompa adalah suatu alat atau mesin yang dapat merubah energi mekanis motor penggerak menjadi energi gerak air untuk dialirkan ke suatu tempat tertentu.
Di bidang pertanian
pompa diperlukan untuk mengangkat air dari sumbernya ke lahan yang disebut dengan irigasi, dan membuang kelebihan air dari lahan pertanian yang dikenal dengan istilah drainasi. b.
Komponen utama sistem pemompaan
Agar sistem irigasi dan drainase dapat berfungsi dengan baik, diperlukan komponenkomponen berupa (1) pompa, (2) motor atau mesin penggerak, (3) pipa dan kelengkapannya, (4) katup dan kelengkapannya. 1.
Pompa
Pompa merupakan bagian utama dari suatu sistem irigasi dan drainasi yang berfungsi merubah energi mekanis motor penggerak menjadi energi gerak untuk memindahkan air dari suatu tempat ke tempat lain sesuai dengan yang diperlukan. 2.
Motor atau mesin penggerak
Motor atau mesin penggerak adalah alat yang berfungsi memberikan tenaga kepada pompa untuk memindahkan air. Ada beberapa jenis motor penggerak pompa, yaitu;
Motor listrik yaitu motor penggerak yang membutuhkan energi listrik sebagai sumber tenaga, 5
Motor bensin yaitu motor penggerak yang membutuhkan bensin sebagai sumber tenaga,
Motor disel yaitu motor penggerak yang membutuhkan solar atau minyak disel sebagai sumber tenaga.
Selain itu ada pompa yang digerakkan oleh angin, yaitu pompa yang menggunakan energi angin untuk menggerakkan pompa, dan pompa hidram yaitu jenis pompa yang membutuhkan energi kinetik air untuk menaikkan air. 3.
Pipa
Pipa berfungsi untuk mengalirkan air, yang terdiri dari pipa hisap untuk memasukkan air kedalam pompa dan pipa dorong untuk menyalurkan air keluar dari pompa. Untuk mengalirkan air masuk ke lahan atau keluar dari lahan pipa dilengkapi dengan, antara lain sambungan lurus (straight), sambungan lengkung (knee dan elbow), sambungan cabang tiga (tee), sambungan pengecil (reducer), dan penyumbat diujung pipa (dop). Jenis pipa dan kelengkapannya tergantung pada kebutuhan, beberapa jenis pipa diantaranya adalah pipa paralon (PPC), pipa polyetilen (PE), pipa besi (galvanis), pipa tanah liat, selang karet atau plastik. Pemilihan jenis pipa dan ukuran pipa disesuaikan dengan kebutuhan.
Gambar 5.2. Pipa paralon 4.
Gambar 5.3. Berbagai jenis kelengkapan pipa
Katup
Dalam sistem pompa irigasi katup berfungsi untuk mengatur debit air yang keluar dari pompa irigasi.
6
Gambar 5.4. Katup (valve)
5.
Gambar 5.5. Katup kaki (foot valve)
Jenis-jenis pompa
Pompa yang digunakan untuk irigasi sangat bervariasi dalam jenis, produk dan ukuran. Secara umum pompa untuk irigasi bervariasi dari pompa dengan debit kecil dan tekanan tinggi sampai pompa dengan debit besar dan tekanan rendah. Pompa yang memiliki debit kecil dengan tekanan tinggi umumnya adalah pompa jenis sentrifugal yang cocok digunakan untuk sistem irigasi, khususnya irigasi curah, dimana air biasa dinaikkan dari sumber air ke pipa pengeluaran pompa dengan perbedaan elevasi yang cukup besar, sedangkan pompa dengan debit besar dan tekanan rendah umumnya cocok untuk digunakan sebagai pompa drainasi. Tetapi pada kenyataan di lapangan, banyak petani menggunakan jenis pompa ini untuk irigasi, terutama jika elevasi sawah tidak jauh berbeda dengan elevasi sumber air. Ada beberapa jenis pompa yang biasa digunakan untuk irigasi dan drainasi antara lain : a.
Pompa sentrifugal
Pompa sentrifugal adalah jenis pompa yang menggunakan prinsip kerja gaya sentrifugal untuk mengalirkan air. Jenis konstruksi pompa sentrifugal ada yang menggunakan poros horizontal dan ada pula menggunakan poros vertikal. Pompa sentrifugal poros horizontal mempunyai kelebihan dibandingkan pompa sentrifugal poros vertikal, yaitu lebih efisien, konstruksi sederhana, relatif jarang mengalami kerusakan, biaya operasional rendah, mudah dipasang dan dapat dioperasikan pada putaran tinggi, serta dapat langsung dihubungkan dengan motor listrik. Salah satu kelemahan pompa sentrifugal poros horizontal adalah terbatasnya tinggi hisap, dan harus diisi air sebelum dihidupkan (prime). Tinggi hisap pompa sentrifugal akan berkurang jika perbedaan elevasi antara sumber air dan pompa semakin tinggi. Tetapi jika perapat (seal) pompa dalam kondisi baik, tinggi hisap pompa akan meningkat menjadi lebih besar. Sebelum pompa sentrifugal poros horizontal dihidupkan, pipa hisap dan rumah pompa diisi air untuk mengeluarkan udara agar tercipta 7
kondisi vakum dan pompa dapat berfungsi. Konstruksi pompa sentrifugal dapat dilihat pada Gambar 6. berikut.
Gambar 6. Pompa sentrifugal poros horizontal dengan penggerak motor listrik Prinsip kerja pompa adalah sebagai berikut : Putaran motor penggerak, akan memutar poros pompa yang tersambung dengan sudu-sudu pompa (impeller). Putaran yang tinggi menyebabkan tekanan dalam pipa pemasukan (intake) yang menghubungkan sumber air dan pompa menjadi hampa udara (vacum).
Gambar 7. Prinsip kerja pompa sentrifugal
Gambar 8 Pompa sentrifugal poros vertikal
Dengan kondisi yang demikian air akan masuk dari pipa hisap ke dalam rumah pompa (volute) karena daya motor penggerak dan selanjutnya air masuk ke dalam celah sudusudu pompa. Putaran sudu-sudu dengan kecepatan tinggi karena putaran motor penggerak, mendorong air masuk ke pengeluaran pompa berupa debit aliran (discharge), yang selanjutnya disalurkan melalui pipa-pipa untuk mengalirkan air keluar. b.
Pompa turbin pada sumur dalam
Pompa turbin untuk sumur dalam termasuk dalam kelompok pompa sentrifugal poros vertikal. Pompa dimasukkan ke dalam sumur dan pompa digantung dengan menggunakan pipa hisap. Pompa turbin digunakan jika elevasi sumber air jauh di bawah elevasi lahan (beda tinggi antara sumber air dan lahan yang akan diairi tinggi). Pompa turbin pada sumur 8
dalam digerakkan oleh motor listrik atau sumber tenaga penggerak lain yang ditempatkan di permukaan tanah dan dihubungkan dengan poros vertikal yang panjang dan dipasang menjadi satu dengan pipa hisap. Dengan posisi rumah pompa yang terendam maka tidak diperlukan pengisian air sebelum pompa dioperasikan. c.
Pompa selam
Pompa selam adalah jenis pompa sentrifugal yang dirangkai dengan motor listrik kedap air dan dimasukkan ke dalam sumber air. Kelebihan pompa selam adalah bahwa pompa tersebut dapat digunakan untuk sumber air yang dalam dan tidak memerlukan sistem pendinginan. d.
Pompa aliran aksial dan pompa aliran campuran
Pompa aliran aksial atau pompa baling-baling (propeller pump, axial flow pump) dan pompa aliran campuran (mixed flow pump) digunakan untuk pemompaan dengan tinggi tekan yang rendah dan debit tinggi. Pompa aliran aksial pada umumnya digunakan dalam kondisi terendam, sehingga terjadinya kavitasi dapat dikurangi. Karakteristika pompa irigasi dan drainase a.
Tenaga yang dibutuhkan
Jarak vertikal dari sumber air yang dinaikkan dengan elevasi lahan pertanian bervariasi. Perbedaan elevasi antara permukaan air di sumber air dan pipa pengeluaran pompa dikenal dengan istilah tinggi tekan statis (static head). Kerja adalah perkalian antara gaya dengan jarak, sedangkan tenaga didefinisikan sebagai kerja per satuan waktu yang diperlukan untuk melakukan suatu pekerjaan.
Gambar 9. Pompa selam Pada sistem pompa, kerja diperlukan untuk menaikkan air dari sumber ke lahan pertanian, untuk selanjutnya didistribusikan ke lahan, yang dinyatakan dengan persamaan: 9
HP
Qh 273
Dimana : HP = tenaga yang dibutuhkan (kwh) Q = debit (m3/jam) h = kenaikan vertikal (m) Persamaan tersebut dapat juga ditulis dalam bentuk lain :
HP
Qh 76
HP = horse power (tenaga yang dibutuhkan) Q = debit (liter/detik) h = kenaikan vertikal (m) b.
Kehilangan tekanan pada pompa
Tenaga yang diberikan oleh motor penggerak, tidak sepenuhnya dapat dimanfaatkan oleh sistem pompa untuk mengangkat sejumlah air dari sumbernya. Sebagian tenaga akan hilang akibat terjadinya gesekan pada komponen-komponen dalam sistem pompa. Sumber kehilangan tenaga tersebut meliputi katup kaki, jarak vertikal antara sumber air dan pompa, pipa hisap, pompa, pipa distribusi, sambungan pipa, lengkungan, dan katup. Dalam perencanaan sebuah sistem irigasi, semua komponen-komponen tersebut harus diperhitungkan sebelum dipilih jenis pompa dan tenaga penggerak yang akan digunakan. 1. Kehilangan tenaga karena tinggi tekan statis Tinggi tekan statis dibedakan menjadi dua komponan, yaitu ;
Tinggi tekan hisap statis (static head, Hs): dihasilkan dari pengangkatan cairan relatif terhadap garis pusat pompa, nilai Hs positif jika ketinggian cairan diatas garis pusat pompa, dan negatif jika ketinggian cairan berada dibawah garis pusat pompa (biasa disebut pengangkat hisap);
Tinggi tekan pengeluaran statis (discharge head, Hd): jarak vertikal antara garis pusat pompa dan permukaan cairan dalam tangki tujuan.
2. Kehilangan tinggi tekan karena gesekan Pada saat pompa dioperasikan, terjadi gesekan antara air dengan komponen-komponen dalam sistem pompa. Gesekan ini akan menyebabkan pompa mengalami pengurangan tenaga. Besarnya kehilangan tinggi tekan gesekan dinyatakan dengan Hf yang besarnya tergantung pada ukuran, kondisi dan jenis pipa, jumlah dan jenis sambungan, debit aliran, dan sifat cairan. Kehilangan tinggi tekan karena gesekan (friction head) sebanding dengan kwadrat debit aliran seperti diperlihatkan pada Gambar 11. 10
Gambar 10. Tinggi tekan statis
Gambar 11. Hubungan antara tinggi tekan gesekan dan debit aliran
3. Kurva kinerja pompa Tinggi tekan (head) dan debit aliran menentukan kinerja pompa yang ditunjukkan secara grafis pada, sebagai kurva kinerja atau kurva karak-teristik pompa. Pada Gambar 12. diperlihatkan kurva pompa sentrifugal dimana tinggi tekan berkurang dengan meningkatnya debit aliran. Dengan meningkatnya tahanan sistem pompa, tinggi tekan juga akan meningkat yang pada gilirannya akan menyebabkan debit aliran berkurang dan akhirnya terhenti. Debit aliran yang terhenti hanya boleh terjadi untuk waktu yang singkat tanpa mengakibatkan pompa terbakar. 4. Titik operasi pompa Debit aliran pada tinggi tekan tertentu disebut titik operasi pompa. Kurva kinerja pompa dibentuk oleh sejumlah titik operasi pompa. Titik operasi pompa ditentukan oleh perpotongan kurva sistem dengan kurva pompa seperti dapat dilihat pada pada Gambar 13.
Gambar 12. Hubungan antara tinggi tekan dengan debit aliraN
Gambar 13. Posisi titik operasi pompa
5. Kinerja hisapan pompa Tinggi hisap (suction head) positif neto tersedia (net positive suction head available = NPSHA) menunjukkan hisapan pompa yang melebihi tekanan uap cairan.
NPSH yang
diperlukan adalah hisapan pompa yang diperlukan untuk menghindari kavitasi. Kavitasi 11
adalah pembentukan gelembung dibagian dalam pompa yang dapat terjadi jika tinggi tekan statik air menjadi lebih rendah dari tekanan uap cairan (pada suhu sebenarnya). Kemungkinan penyebabnya adalah aliran air yang semakin cepat dalam katup pengendali atau disekitar sudu pompa. Kavitasi tidak menyebabkan kerusakan, tetapi jika kecepatan berkurang dan tekanan bertambah akan mengakibatkan tiga hal yang tidak dikehendaki, yaitu: 1. Tergerusnya permukaan baling-baling; 2. Meningkatnya kebisingan dan getaran, mengakibatkan umur perapat (seal) dan bearing (bantalan) menjadi cepat rusak atau aus 3. Penyumbatan pada sebagian lintasan sudu menurunkan kinerja pompa dan dalam kasus yang ekstrim dapat menyebabkan kehilangan tinggi tekan total. 6. Efisiensi Efisiensi adalah perbandingan antara luaran (output) dengan masukan (in-put). Efisiensi motor adalah perbandingan antara energi yang dikeluarkan oleh motor dengan masukan energi yang diterima.
Gambar 14. Kavitasi pada sudu pompa Masukan energi ke motor dinyatakan dengan istilah daya kuda rem (brake horse power, BHP), sedangkan energi keluaran pompa disebut
daya kuda air (water horse power =
WHP). Efisiensi untuk pompa dinyatakan dengan persamaan:
EP
keluaran WHP masukan BHP
Jika digabungkan dengan persamaan di atas maka ; WHP BHP x Efisiensi pompa
Q x h x Ep 76 12
Efisiensi kerja motor listrik dan pompa yang baru adalah sekitar 65%, sedangkan efisiensi motor listrik dan pompa yang diperbaiki sekitar 60%. Jika sebuah pompa memiliki efisiensi kurang dari 40%, maka pompa harus diperbaiki. Efisensi yang rendah berarti pemborosan karena biaya yang tinggi dan sistem tidak bekerja sesuai perencanaan, sehingga diperlukan lebih banyak waktu untuk mencukupi kebutuhan air. Pemilihan pompa Pada sistem irigasi dan drainasi, seringkali penggunaan pompa tidak dapat dihindari. Dalam memilih pompa yang sesuai harus benar-benar dipertimbangkan berbagai faktor, karena kesalahan memilih pompa dapat menyebabkan pompa tidak berfungsi sesuai dengan rencana atau kerugian karena kapasitas pompa yang dipilih tidak sesuai. a.
Kriteria pemilihan pompa
Kriteria dan rosedur pemilihan pompa untuk irigasi dipengaruhi oleh faktor berikut : Kebutuhan debit air irigasi yang dibutuhkan tanaman yang diairi, Sumber air (sumur terbuka, sumur pipa,sungai, danau, waduk), Ketersediaan air dan biaya pompa dan energi. Penentuan Kapasitas Debit Pompa Data ketersediaan debit aman dari sumur dan sumber air lainnya, serta debit air irigasi yang diperlukan tanaman harus diduga dengan perhitungan. Kapasitas debit pompa berdasarkan kebutuhan tanaman. Debit pompa harus mampu memenuhi keperluan puncak tanaman. Debit pompa tergantung pada luas areal pada tanaman yang berbeda, keperluan puncak tanaman, perioda rotasi dan lama operasional pemompaan dalam satu hari. Hubungan tersebut dapat dihitung dengan persamaan:
q
A * y 1000 A* y * 27.78 * R * T 36 R *T
dimana: q: debit pompa (liter/detik); A : luas areal tanaman (hektar); y: kedalaman air irigasi (cm); R: perioda rotasi (hari); T: lama pemompaan per hari (jam/hari)
13
b.
Pemilihan motor penggerak
Untuk mengoperasikan pompa irigasi dan drainase, diperlukan motor penggerak. Ada berbagai jenis motor penggerak pompa, tetapi sekarang yang banyak digunakan adalah motor penggerak berupa mesin pembakaran dalam (disel dan bensin) dan motor listrik. Dalam memilih motor penggerak, ada beberapa hal yang harus dipertimbangkan, yaitu :
besarnya daya tenaga yang diperlukan,
biaya awal,
ketersediaan dan biaya energi atau bahan bakar,
penyusutan,
portabilitas,
pemeliharaan, perawatan dan ketepatan pengoperasian,
ketersediaan dan kualitas tenaga kerja.
Motor pembakaran dalam Ada dua jenis motor pembakaran dalam yang lazim dipakai, yaitu : pembakaran dengan percikan bunga api (spark ignition) atau yang dikenal dengan motor bensin, penyalaan dengan kompresi (compression ignition) atau yang dikenal dengan motor disel. Biasanya motor penggerak jenis pembakaran dalam dipakai jika di daerah irigasi belum memiliki instalasi listrik. Kelebihan sistem ini adalah dapat dipindahkan (portable), sedang kan kelemahannya adalah getaran yang tinggi, sehingga pompa cepat mengalami kerusakan. Selain itu, karena menggunakan bahan bakar, maka pompa umumnya bisanya kotor dan harus sering dibersihkan.
Motor listrik
Motor listrik sebagai tenaga penggerak pompa, biasanya lebih banyak dipilih, jika di daerah yang akan diairi telah ada instalasi listriknya. Penggunaan motor listrik lebih menguntungkan karena beberapa hal, yaitu : mesin lebih tahan lama, mudah penggunaannya, biaya pengoperasian dan pemeliharaan lebih murah. Formatted: Indonesian
14
Pemasangan pompa
Sebelum suatu pompa irigasi digunakan, maka agar pompa dapat berfungsi dengan baik, dan harus dipasang sesuai dengan ketentuan pemasangan. Dalam perencanaan pemasangan pompa, ada beberapa hal yang harus diperhatikan, antara lain, penempatan pompa, pondasi, urutan pemasangan, penyetelan dan lain-lain. Penempatan pompa Dalam menempatkan pompa terdapat 3 (tiga) hal yang harus diperhatikan yaitu letak pompa, faktor lingkungan dan penempatan peralatan pendukung (instrumentasi). Posisi pompa harus benar-benar mendatar, dan diletakkan sedekat mungkin dengan sumber air, hingga tidak memerlukan terlalu banyak belokan pada pipa hisap. Dengan demikian kehilangan tinggi hisap dapat dikurangi sehingga kesulitan pada waktu pengoperasian dapat dikurangi atau ditiadakan. Faktor lingkungan Pompa dan kelengkapannya harus dipasang permanen, jangan digunakan sistem bongkar pasang, karena resiko kerusakannya besar. Untuk pemasangan pompa permanen perlu dipersiapkan ruangan tertutup agar dapat melindungi pompa dari sinar matahari langsung, angin dan hujan. Untuk memudahkan perawatan dan pemeriksaan, ruangan pompa harus selalu dalam keadaan bersih, terang dan kering. Ruangan pompa juga harus dilengkapi dengan, baik secara alamiah maupun dengan menggunakan kipas angin. Penempatan alat bantu Untuk pengoperasian pompa, biasanya dilengkapi berbagai peralatan
atau instrument
lainnya, seperti panel listrik, stop kontak listrik dan lain-lain harus dipasang sedemikian rupa sehingga mudah dilihat dan digunakan oleh operator pompa. 1. Pondasi
Formatted: Font: Arial
Agar pompa dapat bekerja secara baik sesuai dengan perencanaan, maka pompa dipasang pada pondasi yang dibuat dari bahan keras dan tahan getaran. Dalam merencanakan pondasi pompa perlu diperhatikan beberapa hal berikut : Pondasi untuk penempatan pompa harus dapat menyerap getaran yang ditimbulkan oleh pompa dan motor penggeraknya, selain itu dapat menahan beban pompa. Untuk pompa yang dihubungkan langsung dengan motor listrik, berat pondasi harus lebih dari 3 kali berat mesin;
15
Untuk pompa yang dihubungkan langsung dengan motor bakar torak, berat pondasi harus 5 kali berat mesin.
Landasan. Jika pompa langsung dihubungkan dengan motor penggerak melalui roda gigi, maka pompa harus dipasang pada satu landasan. Apabila dipasang dengan menggunakan sabuk transmisi (belt) pompa dan motor penggerak boleh mempunyai landasan yang terpisah. Dalam hal ini harus dijaga agar sabuk tidak selip dan landasan tidak miring atau bergeser karena tegangan sabuk. Jika pompa akan dipasang pada lantai lempeng beton (slab), maka garis sumbu landasan pompa sebaiknya diletakkan tepat segaris di atas sumbu balok lantai seperti dapat di pada gambar 15. Lebih baik lagi jika landasan pompa berada di atas dua buah balok. Agar kedudukan landasan dapat mendatar dengan baik pada pondasi, perlu disediakan celah sebesar 10 sampai 30 mm antara bidang atas pondasi dan bidang dasar landasan. Hal ini dimaksud untuk menyetel kedataran landasan. Setelah landasan disetel datar pada pondasi, kemudian celah diisi dengan adukan. Pada waktu pembuatan pondasi, harus disediakan lubang-lubang persegi yang cukup besar untuk baut jangkar agar pelurusan dapat dilakukan dengan mudah pada waktu pemasangan. Pompa dapat dipasang pada pondasi jika beton sudah mengeras seluruhnya.
Gambar 15. Sistem pompa, landasan dan pondasi Pemasangan pompa
Formatted: Font: Arial
Pemasangan pompa harus dilakukan dengan urutan yang sebagai berikut:
Peletakan mesin
Pompa dan motor penggerak harus diletakkan pada pondasi sedemikian rupa hingga sumbu poros kedua mesin tersebut dapat menjadi segaris dan mendatar sempurna. Untuk dapat 16
menyetel dengan teliti, diperlukan ganjal-ganjal berbentuk pasak dari baja. Tiap pasang pasak terdiri dua buah, atas dan bawah. Tiap pasangan pasak diganjalkan di bawah dasar landasan mesin di antara lubang-lubang jangkar pada pondasi. Jangkar dimasukkan ke dalam lubang-lubang tersebut.
Penyetelan pompa
Dalam penyetelan pompa ganjal-ganjal diatur tingginya dengan cara menggeser-geser lubang pondasi. Penyetelan terakhir harus dilakukan setelah adukan beton benar-benar mengeras (kurang lebih dua minggu).
Pemasangan pipa
Agar pompa dapat berfungsi dengan baik, maka pompa dilengkapi dengan pipa-pipa yang dibedakan menjadi dua kelompok besar, yaitu (1) pipa hisap yang menghubungkan pompa dengan sumber air, (2) pipa distribusi yang menghubungkan pompa dengan sistem irigasi.
Pipa hisap
Pipa hisap dipasang langsung ke pompa dan harus sedekat mungkin, dan jika memungkinkan tanpa sambungan dan sudut lengkung yang tajam. Sambungan antara pompa dan pada pipa hisap harus cukup kuat dan tidak ada kebocoran. Ukuran pipa hisap harus sama ukurannya atau lebih besar dari lubang pemasukan (intake) pada pompa. Pasang katup (foot valve) pada bagian bawah pipa hisap sedalam minimum 60 cm di bawah permukaan air. Ukuran pipa hisap harus dipilih sedemikian rupa sehingga kecepatan aliran air pada pipa hisap tidak melebihi 3 meter per detik, karena apabila kecepatan air pada pipa hisap lebih besar dari 3 meter per detik dapat menimbulkan kavitasi.
Pipa distribusi
Pemasangan pipa distribusi harus sama dengan debit aliran normal pompa, tanpa menyebabkan kelebihan hambatan gesekan. Penggunaan lengkungan (bend), sambungan siku dan sambungan lain diupayakan sedikit mungkin untuk mengurangi kehilangan tekanan pada pipa distribusi. Pengoperasian dan Perawatan pompa irigasi dan drainase Perawatan yang sesuai dengan petunjuk pengoperasian akan menjamin pompa dapat beroperasi dengan baik, efisiensi pompa yang tinggi, dan jangka waktu penggunaan pompa yang lebih lama. Beberapa tindakan yang harus diperhatikan dalam perawatan pompa, antara lain terutama pada waktu menghidupkan (start): 17
1. Periksa kelurusan (alignment) pompa. Kesalahan dalam kelurusan pompa dan motor penggerak harus diperbaiki dengan menempatkan pasak pada pompa atau motor penggerak; 2. Pastikan bahwa motor akan dapat menggerakkan pompa sesuai dengan petunjuk yang ada pada pompa 3. Pastikan bahwa batang poros pompa dapat bergerak dengan bebas tanpa beban jika diputar dengan tangan. 4. Periksa tekanan udara pada pipa hisap, tidak boleh ada yang bocor dan perbaiki jika terdjadi kebocoran 5. Isi pipa hisap dan pompa dengan air untuk menghilangkan udara dari rumah pompa. 6. Lakukan pelumasan sesuai dengan ketentuan Pengoperasian pompa Pada awal pertama pompa akan digunakan, periksalah bagian yang seharusnya diberi pelumas atau gemuk pada sambungan antara pompa dan mesin. Pelumasan yang cocok pada sambungan-sambungan dan pemberian oli sangat diperlukan, pompa harus dimatikan pada saat pengoperasian tidak ada aliran air. Pengoperasian pompa dalam keadaan kering akan menyebabkan dapat menyebabkan kerusakan. Katup dan keran yang ada, harus dalam keadaan tertutup pada saat awal meghidupkan pompa. Hal ini akan memungkinkan motor pompa yang dihidupkan bebas dari beban. Pada saat putaran pompa mencapai kecepatan penuh, buka keran secara bertahap, sampai debit yang diinginkan tercapai. Jangan mengoperasikan pompa untuk jangka waktu lama dengan kondisi keran tertutup karena hal ini akan menyebabkan pompa menjadi panas (over heated). Sebelum pompa dimatikan, katup pengatur debit aliran air ditutup untuk mencegah terjadinya pukulan air (water hammer). Perawatan pompa Kondisi pengoperasian pompa sangat bervariasi dan dengan demikian dibutuhkan perawatan. Beberapa jadwal perawatan pompa pada umumnya adalah sebagai berikut:
Perawatan bulanan. Periksa sambungan, karena sambungan dapat berubah oleh karena kekurangan atau kelebihan pelumas.
Perawatan setiap 3 (tiga) bulan. Ganti pelumas sambungan, dan cuci bersih dengan menggunakan minyak tanah atau bensin. Periksa sambungan, buka dengan kunci. Gunakan pelumas yang direkomendasikan. Periksa keausan sambungan, dan diganti bila perlu.
Perawatan setiap 6 (enam) bulan. Ganti packing oli. Periksa kelurusan pompa dengan motor (alignment), dan tambahkan pelumas jika diperlukan. Jika ketidak lurusan sering terjadi, periksa keseluruhan sistem pipa dan per-baiki. 18
Perawatan setiap tahun. Periksa pompa secara keseluruhan setiap tahun. Ganti sambungan, bersihkan dan lakukan pengujian untuk mengetahui adanya kerusakan. Bersihkan rumah pompa dan ganti packing. Lepaskan katup penyambung dan periksa kelurusan pompa. Periksa katup bawah (foot valve) pada pipa hisap (suction pipe).
19
Lembar Kerja Pengenalan Jenis Pompa
Tujuan Praktik
Formatted: Font: Bold
Setelah menyelesaikan kegiatan praktik pengenalan data spesifik pompa, Anda dapat membedakan berbagai jenis pompa. Petunjuk Praktikum
Formatted: Font: Bold
Kegiatan praktik pengenalan data spesifik pompa dapat dilakukan secara individu atau berkelompok. Sebelum Anda melaksanakan kegiatan praktik ini ada beberapa hal yang harus Anda lakukan yaitu : 1. Baca materi tentang pompa, khususnya pengenalan dan identifikasi pompa. 2. Persiapkan diri Anda dan kelompok, dan lakukan pembagian tugas jika perlu. 3. Jangan menghidupkan pompa pada waktu mengamati pompa. 4. Lakukan kegiatan praktik dengan tertib dan aman. Keselamatan Kerja
Formatted: Font: Bold
1. Perhatikan factor keselamatan kerja 2. Gunakan peralatan sesuai dengan fungsinya Formatted: Indonesian
Alat dan Bahan
Berbagai jenis pompa dengan berbagai jenis merek
Meja Kerja
Lembar pengamatan
Formatted: Font: Bold
Langkah Kerja
Formatted: Font: Bold
a. Amati jenis pompa yang disediakan b. Tuliskan data spesifikasi pompa tersebut yang meliputi, Jenis pompa Kapasitas pompa Jenis motor penggeraknya Prinsip kerja Cara perawatannya c. Pilihlan salah satu jenis pompa yang tersedia, pasang dan uji kapasitasnya kerjanya. d.c.
Buat kesimpulan Anda tentang kinerja pompa tersebut.
20
21
Lembar Kerja Pengoperasian Pompa Tujuan Praktik Setelah
menyelesaikan
kegiatan
praktik
pengoperasian
pompa,
Anda
dapat
mengoperasikan pompa dengan baik dan benar. Petunjuk Praktik Kegiatan praktik pengoperasian pompa dapat dilakukan secara individu atau berkelompok. Sebelum Anda melaksanakan kegiatan praktik ini ada beberapa hal yang harus Anda lakukan yaitu : 1. Baca materi tentang pompa, khususnya pengenalan dan identifikasi pompa. 2. Diskusikan dengan teman satu kelompok. Sampaikan kepada fasilitator kebenaran hasil diskusi
Formatted: Font: 11 pt, English (U.S.) Formatted: English (U.S.)
2.3.
Persiapkan diri Anda dan kelompok, dan lakukan pembagian tugas jika perlu.
3.4.
Jangan menghidupkan pompa sebelum dipastikan kondisinya aman.
4.5.
Lakukan kegiatan praktik dengan tertib dan aman.
Keselamatan Kerja 1. Perhatikan factor keselamatan kerja 2. Gunakan peralatan sesuai dengan fungsinya Alat dan Bahan
Pompa Pipa paralon Asesories pompa Lem pipa Selotif Bak tampungan air/Tangki/Tandon ukuran 250 liter Gergaji besi Kabel listrik Timer atau pengukur waktu Ember
Formatted: Font: Arial
Langkah Kerja
Formatted: Font: Bold
a.
Siapkan pompa yang akan digunakan dan letakkan di tempat yang datar
Formatted: No bullets or numbering
b.
Siapkan tangki yang diisi air dengan volume yang sudah diketahui volumenya
c.
Pasang pipa inlet dan lengkapi dengan katup kaki (foot valve) dan pastikan tidak
1.
terjadi kebocoran. d.
Pasang pipa out let (pengeluaran) sesuai dengan kebutuhkan dan pastikan semua terpasang dengan baik.
e.
Lakukan pengecekan sistem pompa sehingga pompa siap untuk digunakan. 22
f.
Isi pompa dengan air sehingga kondisi pompa pada sistem dalam keadaan vakum dan pastikan tidak ada kebocoran.
g.
Hidupkan pompa, dan tunggu sampai air keluar dari pipa out let.
h.
Diamkan sejenak sehingga aliran air pada pipa pengeluaran pompa stabil.
i.
Ukur Hitung debit pompa yang dihasilkan (liter/detik) dengan mengukur volume air yang dipompa per satuan waktu tertentu.
j.
Tentukan (hitung) efisiensi pompa.
k.
Buat kesimpulan Anda tentang kinerja pompa tersebut.
23
24
Formatted: Font: Arial, 16 pt
LEMBAR KERJA Perhitungan Kebutuhan Kapasitas Pompa Tujuan Praktik Setelah menyelesaikan kegiatan praktik, Anda dapat menentukan besarnya kapasitas pompa yang diperlukan untuk mengairi tanaman, bila diberikan data luas tanaman yang akan diairi. Petunjuk Praktik Kegiatan praktik menentukan besarnya kapasitas pompa dapat dilakukan secara individu atau berkelompok. Sebelum Anda melaksanakan kegiatan praktik ini ada beberapa hal yang harus Anda lakukan yaitu : 1. Baca materi tentang pompa, khususnya pengenalan dan identifikasi pompa. 2. Diskusikan dengan teman satu kelompok. Sampaikan kepada fasilitator kebenaran hasil diskusi 2.3.
Persiapkan diri Anda dan kelompok, dan lakukan pembagian tugas jika perlu.
3.4.
Jangan menghidupkan pompa sebelum dipastikan kondisinya aman.
4.5.
Lakukan kegiatan praktik dengan tertib dan aman.
Keselamatan Kerja 1. Perhatikan factor keselamatan kerja 2. Gunakan peralatan sesuai dengan fungsinya Alat dan Bahan
kalkulator
Rumus kebutuha kapasitas pompa
Data luas tanaman
Waktu priode tanam
Kedalaman pemberian air
Langkah Kerja 1. Cermati data luas area beserta jenis tanaman yang akan diairi 2. Hitunglah besarnya kebutuhan kapasitas pompa jika diberikan data sebagai berikut : Seorang petani mempunyai lahan seluas 5 hektar yang akan ditanami berbagai jenis tanaman sebagai berikut:
Formatted: Font: Arial
Formatted: Font: (Default) Arial Formatted: Font: Arial
3. Berikan komentar Anda 25
26
Lembar Evaluasi :
Formatted: Font: Bold
1. Apa yang dimaksud dengan pompa ? 2. Apakah ada perbedaan pompa irigasi dan drainasi? Mengapa ? 3. Dalam suatu sistem irigasi pompa yang Anda amati, jelaskan komponen-komponennya. 4. Sebutkan jenis-jenis motor penggerak pada pompa irigasi 5. Jika dibandingkan antara pompa irigasi yang digerakkan dengan listrik dan motor disel, mana yang lebih baik menurut Anda. Jelaskan alasannya! 6. Jika Anda diminta untuk merancang pemasangan pompa irigasi di suatu daerah, apa yang harus Anda kerjakan terlebih dahulu sebelum pemasangan ? 7. Amati suatu sistem jaringan irigasi yang ada di suatu kawasan pertanian. Jelaskan komponen-komponennya. 8. Apa saja yang harus Anda pertimbangkan dalam memilih pompa. 9. Apa yang dimaksud dengan kapasitas pompa ? 10. Pompa yang dipakai untuk irigasi, biasanya tidak bisa bekerja 100% seperti yang ditunjukkan dalam spesifikasinya. Mengapa hal tersebut terjadi? Jelaskan pendapat Anda. 11. Jelaskan jenis-jenis pipa yang dapat dipakai untuk kepentingan irigasi ! 12. Apa yang dimaksud dengan pompa sentrifugal ? 13. Apa yang dimaksud dengan pompa celup atau submersible ? 14. Sebutkan jenis-jenis asesoris atau kelengkapan pipa, dan jelaskan kegunaannya. 15. Bandingkan pompa sentifugal yang memiliki poros tegak dan mendatar, mana yang lebih baik menurut Anda ? Jelaskan. 16. Apa yang dimaksud dengan head pompa ? 17. Apa yang dimaksud dengan head statis, head gesekan ? 18. Pada jenis pompa tertentu perlu dilakukan pengisian air terlebih dahulu sebelum dihidupkan (priming), apa tujuannya ? 19. Apa yang dimaksud dengan efisiensi pompa ? Mengapa pompa-pompa yang sudah lama dipakai efisiensi menurun, jelaskan. 20. Bagaimana caranya mengembalikan atau meningkatkan efisiensi kerja pompa ? 21. Apa yang dimaksud dengan NPSH ? Jelaskan ! 22. Apa yang dimaksud dengan kavitasi ? Mengapa kavitasi dapat terjadi pada pompa ? Bagaimana cara mengatasi kavitasi?
Formatted: Indent: Left: 1,27 cm, Line spacing: 1,5 lines
27
28
