Evaluasi Unjuk Kerja Sistem Proteksi Water Hammer pada Sistem Perpipaan (Studi Kasus Di Rumah Pompa Produksi Unit Instalasi Pengolahan Air Minum (IPAM) Karang Pilang 2 PT. PDAM Surya Sembada Surabaya)

Abstract

Sistem jaringan perpipaan merupakan komponen penting dalam menunjang produksi maupun distribusi pada sektor industri. Jaringan perpipaan mengalami beberapa fenomena seperti distribusi fluida dan water hammer. Water hammer sering terjadi di daerah discharge pompa pada saat pengoperasian pompa maupun pada saat kegagalan operasi pompa. Beberapa cara untuk mengurangi dampak water hammer adalah dengan menambahkan flywheel ataupun gas accumulator pada jaringan perpipaan. Lonjakan tekanan serta aliran balik yang terjadi akibat fenomena water hammer akan dilawan oleh putaran impeller  pompa yang dibebani oleh flywheel dan akan memperlambat lonjakan tekanan dalam pipa dan tekanan yang berlebih akan dibuang ke gas accumulator sehingga tekanan dalam pipa berangsur stabil. Pemodelan sistem perpipaan dilakukan dengan menggunakan software sistem perpipaan. Pemodelan yang disimulasikan merupakan sistem perpipaan dengan rangkaian pompa paralel yang dilengkapi flywheel pada instalasi pompa dan divariasikan dengan penambahan gas accumulator sebagai sistem proteksi water hammer. Analisa yang dilakukan adalah untuk mempelajari fenomena water hammer pada saat kondisi ekstrim yakni ketika dua pompa operasi mati dan juga ketika empat pompa operasi mati, untuk melihat pengaruh variasi ukuran flywheel terhadap fluktuasi tekanan yang terjadi. Ukuran flywheel divariasikan yakni ukuran diameter luar 1100mm, 1200mm dan 1300mm dengan tebal masing-masing 300mm, 400mm dan 500mm. Hasil simulasi menunjukkan bahwa pada sistem perpipaan tanpa menggunakan gas accumulator, tekanan maksimum yang terjadi pada discharge pompa mencapai 19,807 bar dari kondisi tekanan kerjanya 5,6 bar. Variasi ukuran flywheel memberi dampak pada perlambatan terjadinya lonjakan tekanan, semakin besar ukuran flywheel akan menunda terjadinya lonjakan tekanan akibat water hammer. Dan penambahan gas accumulator berperan dalam meredam serta mempersingkat waktu terjadinya lonjakan tekanan, sehingga fluktuasi tekanan cenderung berangsur stabil dengan cepat. Serta tebal pipa discharge yang digunakan yakni 9,52 mm mampu menahan tekanan maksimum yang terjadi akibat efek water hammer.