Tata Cara Perencanaan Pelaksanaan Operasi Pemeliharaan Sistem Pompa PDF

Preview

Summary

KEMENTERIAN PEKERJAAN UMUM DIREKTORAT JENDERAL CIPTA KARYA DIREKT ORAT PENGE MBANG AN PE NYEHAT AN LING KUNG AN PERMUKIMAN Jalan Pattimura No. 20, Kebayoran Baru – Jakarta Selatan, Telp. 021-72797175/6/8 – Fax 021-7261939 TATA CARA PERENCANAAN, PELAKSANAAN, OPERASI DAN PEMELIHARAAN SISTEM POMPA TATA...

Description

KEMENTERIAN PEKERJAAN UMUM DIREKTORAT JENDERAL CIPTA KARYA DIREKT ORAT PENGE MBANG AN PE NYEHAT AN LING KUNG AN PERMUKIMAN Jalan Pattimura No. 20, Kebayoran Baru – Jakarta Selatan, Telp. 021-72797175/6/8 – Fax 021-7261939

TATA CARA PERENCANAAN, PELAKSANAAN, OPERASI DAN PEMELIHARAAN SISTEM POMPA

TATA CARA PERENCANAAN, PEMBANGUNAN DAN OPERASI PEMELIHARAAN SISTEM POMPA

1

KATA PENGANTAR Sebagai salah satu upaya untuk melindungi permukiman dari daya rusak air sesuai amanat UU No. 7 Tahun 2004 tentang Sumber Daya Air dan PP No. 38 Tahun 2011 tentang Sungai, penyelenggaraan sistem drainase perkotaan ditujukan untuk mewujudkan lingkungan yang bersih, sehat dan bebas genangan. Dalam rangka penanggulangan genangan/ banjir pada lokasi dan saat tertentu, diperlukan juga sistem pemompaan yang memenuhi kaidah teknis yang berlaku. Untuk mewujudkan penyelenggaraan sistem drainase yang diinginkan tersebut diperlukan buku tata cara sistem pompa yang memuat sejak dari perencanaan, pelaksanaan, uji coba, operasi dan pemeliharaan. Diharapkan buku tata cara ini dapat menjadi acuan bagi para pemangku kepentingan bidang drainase perkotaan di seluruh Indonesia. Penyusunan Tata Cara ini melibatkan para akademisi, pakar dan praktisi bidang drainase melalui berbagai tahapan-tahapan kegiatan seperti, konsinyasi-konsinyasi dan workshop. Namun demikian disadari bahwa panduan ini bersifat dinamis dan apa yang telah disusun dimungkinkan untuk berubah dan berkembang. Oleh karena itu, kami akan senantiasa terbuka untuk berbagai masukan guna penyempurnaan lebih lanjut.

Jakarta,

2013

Direktur Jenderal Cipta Karya Kementerian Pekerjaan Umum

Ir. Imam Santoso Ernawi, MCM, MSc

TATA CARA PERENCANAAN, PEMBANGUNAN DAN OPERASI PEMELIHARAAN SISTEM POMPA

2

DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ................................................................................................. 2 DAFTAR ISI .............................................................................................................. 3 DAFTAR GAMBAR ................................................................................................... 6 DAFTAR TABEL ....................................................................................................... 8 BAB I ........................................................................................................................ 9 DESKRIPSI .............................................................................................................. 9 1.1

LATAR BELAKANG .................................................................................. 9

1.2

KONSEP POMPA ................................................................................... 10

1.3

MAKSUD DAN TUJUAN ......................................................................... 12

1.3.1

Maksud ............................................................................................. 12

1.3.2

Tujuan .............................................................................................. 12

1.4

RUANG LINGKUP .................................................................................. 13

1.5

PENGERTIAN......................................................................................... 13

1.6. KETENTUAN-KETENTUAN.................................................................... 17 1.6.1

Standar Kriteria ................................................................................ 17

1.6.2.

Komponen Sistem Pompa ................................................................ 19

1.6.3.

Tahapan Pengembangan Sistem Pompa ......................................... 19

1.6.4.

Persiapan Pelaksanaan Pekerjaan ................................................... 20

BAB II ..................................................................................................................... 22 POMPA DRAINASE................................................................................................ 22 2.1.

KLASIFIKASI POMPA DRAINASE.......................................................... 22

2.1.1.

Pompa ulir/screw (pompa aliran permukaan bebas) ......................... 22

2.1.2.

Pompa impeler (pompa aliran pipa bertekanan) ............................... 24

2.1.3.

Pompa Submersibel (Submersible Pumps) ...................................... 28

2.1.4.

Pump Gate ....................................................................................... 29

2.1.5.

Pompa Lumpur (Sludge Pump) ........................................................ 30

2.1.6.

Perbandingan Pompa Ulir dan Pompa Impeller ................................ 31

2.2.

BEBERAPA HAL YANG PERLU DIPAHAMI DALAM MERENCANAKAN SISTEM POMPA DRAINASE .................................................................. 38

2.2.1.

Hukum-Hukum Keserupaan Pompa ................................................. 38

TATA CARA PERENCANAAN, PEMBANGUNAN DAN OPERASI PEMELIHARAAN SISTEM POMPA

3

2.2.2.

Kavitasi ............................................................................................ 39

2.2.3.

Tinggi Hisap Positif Netto (Net Positive Suction Head-NPSH) .......... 40

2.2.4.

Pemilihan Penggerak Mula ............................................................... 43

2.2.5.

Motor Elektrikal/Listrik ...................................................................... 44

2.2.6.1. Daya Motor dan Kecepatan Rotasi Motor .................................... 47 2.2.6.2. Voltase Motor ............................................................................... 48 2.2.6.3. Metode Start Motor ...................................................................... 48 2.2.6.4. Pertimbangan-pertimbangan yang diperlukan untuk memilih Metode Start Motor ...................................................................... 53 2.2.6.5. Pemilihan Kabel ........................................................................... 54 2.2.6.

Konversi Unit .................................................................................... 57

2.2.7.

Standar Proteksi /Index Protection (IP) ............................................. 57

2.3.

PERENCANAAN POMPA DRAINASE .................................................... 59

2.3.1.

Umum .............................................................................................. 59

2.3.2.

Penentuan Lokasi Stasiun Pompa .................................................... 60

2.3.3.

Ketentuan-ketentuan Umum untuk Perencanaan Stasiun Pompa .... 61

2.3.4.

Tahapan Perencanaan ..................................................................... 61

2.3.5.

Perhitungan/Analisis Yang diperlukan .............................................. 70

2.3.6.

Metode dan Prosedur Perhitungan/Analisis ...................................... 75

2.3.7.

Penentuan Dimensi Kolam Pompa ................................................... 94

2.3.8.

Pemompaan Secara Paralel ............................................................. 96

2.3.9.

Pemilihan Pompa dan Perencanaan Kolam Pompa ......................... 98

2.3.10. Perencanaan Sistem Tampungan (Storage)................................... 102 2.3.11. Material Pompa dan Kelengkapannya ............................................ 110 2.3.12. Perencanaan Supply Daya ............................................................. 116 2.3.13. Sensor Level Air (WLC) .................................................................. 117 2.3.14. Perencanaan Saringan Sampah ..................................................... 117 2.2.15. Perencanaan Bak Penangkap (Grit Chamber) ............................... 120 2.2.16. Overhead Crane ............................................................................. 121 BAB III .................................................................................................................. 123 PELAKSANAAN KONSTRUKSI POMPA .............................................................. 123 3.1.

PERSYARATAN DAN LINGKUP PELAKSANAAN KONSTRUKSI ....... 123

3.2.

PEKERJAAN SIPIL ............................................................................... 123

TATA CARA PERENCANAAN, PEMBANGUNAN DAN OPERASI PEMELIHARAAN SISTEM POMPA

4

3.3

PEKERJAAN MEKANIKAL ................................................................... 129

3.4.

PEKERJAAN ELEKTRIKAL SISTEM POMPA ...................................... 136

BAB IV .................................................................................................................. 142 UJI LAPANGAN (Test Commisioning) dan PELATIHAN ...................................... 142 4.1.

PENDAHULUAN ................................................................................... 142

4.2.

PENGUJIAN DI STASIUN POMPA ....................................................... 142

4.2.1.

Hal-hal awal yang perlu diperhatikan .............................................. 144

4.2.2.

Pengujian Awal ................................... Error! Bookmark not defined.

4.2.3.

Pengujian ....................................................................................... 144

4.3. Pelatihan ................................................................................................. 152 BAB V ................................................................................................................... 154 OPERASI DAN PEMELIHARAAN......................................................................... 154 5.1. PENDAHULUAN ..................................................................................... 154 5.1.1.

Deskripsi ........................................................................................ 154

5.1.2

Ruang Lingkup ............................................................................... 154

5.2. OPERASIONAL POMPA ......................................................................... 154 5.2.1.

Cara Pengoperasian Pompa ............... Error! Bookmark not defined.

5.2.2.

Persiapan-Persiapan Yang Mungkin Dilakukan Dalam Pengoperasian Pompa ................................................. Error! Bookmark not defined.

5.3.

PEMELIHARAAN POMPA ......................... Error! Bookmark not defined.

LAMPIRAN ........................................................................................................... 181 CONTOH PERHITUNGAN HEAD POMPA ........................................................... 189

TATA CARA PERENCANAAN, PEMBANGUNAN DAN OPERASI PEMELIHARAAN SISTEM POMPA

5

DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 Klasifikasi Pompa Perpindahan Positif ................................................ 11 Gambar 1.2 Klasifikasi Pompa Perpindahan Positif ................................................ 12 Gambar 2.1 Klasifikasi Pompa Drainase................................................................. 22 Gambar 2.2 Pompa ulir tipe terbuka. (Sumber: Hydro Delft, 1972) ......................... 22 Gambar 2.3 Pompa ulir tipe terbuka ....................................................................... 23 Gambar 2.4 Hubungan antara debit dan efisiensi pompa dengan ketinggian hisap (suction level) ...................................................................................... 23 Gambar 2.5 Pompa Aliran Aksial ............................................................................ 25 Gambar 2.6 Impeler pompa aliran aksial. ................................................................ 25 Gambar 2.7 Pompa Aliran Radial (Single Volute Casing) ....................................... 26 Gambar 2.8 Pompa Aliran Campur (Mixed-flow pump) ........................................... 27 Gambar 2.9 Impeler Mixed Flow ............................................................................. 27 Gambar 2.10 Pompa Submersibel .......................................................................... 28 Gambar 2.11 Contoh Pompa Submersibel .............................................................. 29 Gambar 2.12 Potongan Pump Gate Tipe Vertikal Shaft .......................................... 29 Gambar 2.13 Potongan Pump Gate Tipe Horizontal Shaft ...................................... 30 Gambar 2.14 Aplikasi Pump Gate Pada Saluran Drainase ....... Error! Bookmark not defined. Gambar 2.15 Pompa Lumpur .................................................................................. 31 Gambar 2.16 Hubungan Debit-NPSH ..................................................................... 40 Gambar 2.17 Ilustrasi NPSH ................................................................................... 41 Gambar 2.18 Hubungan antara koefisien kavitasi dengan kecepatan spesifik (ns).. 43 Gambar 2.19 Tipe Motor Elektrik ............................................................................ 44 Gambar 2.20 Contoh Tanda-tanda Peringatan dan Kelengkapan K3 pada Sistem Pompa............................................................................................... 66 Gambar 2.21 Tipikal Kurva Massa Inflow ............................................................... 78 Gambar 2.22 Contoh Metode Grafik Kurva Massa Inflow ...................................... 80 Gambar 2.23 Estimating total pumping rate ........................................................... 84 Gambar 2.24 Komponen-komponen dalam TDH .................................................... 85 Gambar 2.25 Diagram Moody ............................................................................... 87

TATA CARA PERENCANAAN, PEMBANGUNAN DAN OPERASI PEMELIHARAAN SISTEM POMPA

6

Gambar 2.26 Tipe Impeller Berdasarkan Kecepatan Spesifik ................................. 89 Gambar 2.27 Nomogram Pemilihan Pompa ............................................................ 90 Gambar 2.28 Posisi Skematik dari Pompa...............................................................91 Gambar 2.29 Efisiensi Pompa Maksimum Yang Dicapai Sebagai Fungsi n sq.......... 92 Gambar 2.30 Bagan Alir Perhitungan Perencanaan Dasar Pompa Drainase .......... 94 Gambar 2.31 Kolam Pompa untuk Pompa Tunggal ................................................ 95 Gambar 2.32 Kolam Pompa untuk lebih dari Satu Pompa ...................................... 96 Gambar 2.33 Operasi pemompaan secara paralel .................................................. 97 Gambar 2.34 Diagram hubungan dari Q0, H0 dan Kecepatan Pompa ..................... 99 Gambar 2.35 Nomograph untuk Menentukan Ukuran Impeler, D1 dan D2 ............. 100 Gambar 2.36 Contoh dari Assembly dan Drive untuk Stasiun dengan Tiga Pompa Jenis Campuran dengan Rumah Beton ........................................... 101 Gambar 2.37 Section dari Rumah Pompa dengan Pompa Aliran Aksial .............. 101 Gambar 2.38 Tipikal Tipe Stasiun Pompa ............................................................ 103 Gambar 2.39 Hidrograf disalurkan melalui stasiun pompa ................................... 103

TATA CARA PERENCANAAN, PEMBANGUNAN DAN OPERASI PEMELIHARAAN SISTEM POMPA

7

DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Perbandingan Pompa Ulir dan Pompa Impeller ...................................... 32 Tabel 2.2 Jenis dan Karakteristik Pompa untuk Sistem Drainase .......................... 34 Tabel 2.3 Perbandingan antara motor induksi tipe squirrel cage dan wound rotor 45 Tabel 2.4 Perbandingan antara synchrounous motor dan motor induksi ................ 46 Tabel 2.5 Indeks Proteksi ...................................................................................... 58 Tabel 2.6 IK (Impact Energy) ................................................................................. 59 Tabel 2.7 Urutan yang diperlukan dari proses desain tergantung pada pendekatan yang dipilih atau diperlukan .................................................................... 67 Tabel 2.8 Pengembangan dari Inflow kumulatif...................................................... 77 Tabel 2.9 Referensi Penentuan Langkah ............................................................... 81 Tabel 2.10 Prosedur untuk Mengestimasi Kapasitas dan Kebutuhan Jumlah Pompa .................................................................................................. 82 Tabel 2.11 Range dari ns untuk setiap tipe pompa .................................................. 89 Tabel 2.12 Prosentase pengurangan daya akibat efek temperatur dan ketinggian . 93 Tabel 2.13 Tabel Keputusan Hubungan antara titik terendah daerah pelayanan (sistem polder) dengan ketinggian air pada titik terendah (HWR (max)) ...................................................................................... 106 Tabel 2.14 Tabel Contoh Perhitungan Storage .................................................... 110 Tabel 2.15 Klasifikasi Umum Material Untuk Komponen-Komponen Pompa ....... 111 Tabel 2.16 Tipikal material yang sering digunakan pada beberapa casing pompa 111 Tabel 2.17 Tipikal material yang sering digunakan pada impeller pompa ............ 112 Tabel 2.18 Tipikal Material yang digunakan untuk Perpipaan Utama ................... 114 Tabel 2.19 Tipikal Material yang digunakan untuk Katup Butterfly ....................... 114 Tabel 2.20 Tipikal Material yang digunakan untuk Katup Sluice ........................... 114 Tabel 2.21 Tipikal Material yang digunakan untuk Katup Check .......................... 115 Tabel 2.22 Tipikal Material yang digunakan untuk Katup Flap ............................. 115 Tabel 2.23 Tipikal Material yang digunakan untuk Kopling Hidrolik ...................... 115 Tabel 2.24 Tipikal Material yang digunakan untuk Reduction Gears .................... 116 Tabel 2.25 Persyaratan Teknis Saringan ............................................................. 120 Tabel 2.26 Persyaratan Teknis Bak Pengendap .................................................. 121

TATA CARA PERENCANAAN, PEMBANGUNAN DAN OPERASI PEMELIHARAAN SISTEM POMPA

8

BAB I DESKRIPSI 1.1 LATAR BELAKANG Dalam rangka penanganan genangan, khususnya daerah perkotaan dengan tipologi perkotaan yang dipengaruhi oleh pasang surut dan/ atau elevasi muka air pada saluran lebih rendah dari pada badan air penerima diperlukan pembangunan sistem pompa. Sistem pompa tersebut berfungsi untuk melayani aliran genangan yang mana lokasi pembuangan air lebih tinggi dari saluran drainase sehingga tidak dimungkinkan pengaliran dilakukan dengan gravitasi. Dalam perencanaan sistem pompa, pada tahapan awal mengacu pada tata cara perencanaan sebagaimana

dituangkan dalam

Petunjuk tentang

Pengelolaan Sistem Drainase Perkotaan I D: Tata Cara Perencanaan Kolam Detensi, Kolam Retensi Dan Sistem Polder, dimana diuraikan secara detil tahapan perencanaan mulai dari tahapan pengumpulan data, survei topografi, penyelidikan tanah, survei sosial ekonomi, analisis hidrologi, analisis hidrolika, sampai dengan menentukan sistem aliran saluran dan kapasitas pompa untuk menghitung volume kolam tampungan yang dibutuhkan serta perhitungan kebutuhan head pompa dari elevasi muka air minimum di kolam retensi ke muka air maksimu...