i

PERANCANGAN POMPA (Q) = 275 m3/jam dan INSTALASI PIPA untuk

PENDINGIN ROLL PT. KRAKATAU STEEL DEVISI WIRE ROD MILL (WRM)

TUGAS AKHIR

Diajukan Kepada :

Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S-1) Teknik Mesin

Disusun oleh :

FATCHUROHMAN BASOFI

NIM : 201010120311011

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2016

ii

iii

iv

v

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji dan syuku rkepada kehadirat Allah SWT yang mana

hanya atas limpahan rahmat, taufik, hidayah serta inayahnya laporan tugas akhir dengan

judul “PERANCANGAN POMPA (Q) = 275 m3/jam dan INSTALASI PIPA untuk

PENDINGIN ROLL PT. KRAKATAU STEEL DEVISI WIRE ROD MILL (WRM)”

ini akhirnya dapat terselesaikan.

Seiring penyusunan skripsi ini, terdapat hambatan dan rintangan yang dihadapi,

namun berkat bantuan dari semua pihak segala kesulitan tersebut terasa ringan dan dapat

teratasi. oleh sebab itu sepatutnya saya ungkapkan terima kasih atas jasa baik yang selama

ini telah diterima, baik nasehat, petunjuk, ide, saran, serta bimbingan berupa apapun

sehingga penyusun dapat menyelesaikan sekripsi ini.Ungkapan terima ksi htersebut

disampaikan kepada :

1. Orang tua dan keluarga yang selalu memberikan bantuan materiil maupun non materiil,

mendo’akan, mengingatkan akan pesan - pesannya yang tak akan terlupakan.

2. Bapak Murjito ST,MT. Selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan

serta arahan selama penyusunan skripsi ini dilakukan.

3. Bapak Ir.Ali Mokhtar.MT. Selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan masukan

ide, serta saran dan cara-cara penulisan sehingga terselesaikannya skripsi ini.

4. Bapak Ir. Daryono, MT. Selaku ketua jurusan teknik mesin UMM.

5. Bapak Budiono, SSi.MT. Selaku sekertaris jurusan teknik mesin UMM.

6. Bapak/Ibu Dosen yang telah bersedia memberikan bantuan berupa bimbingan teoritis

secara langsung mau pun tidak langsung.

7. Teman – teman sebimbingan, teman-teman seangkatan Teknik Mesin 2010 A, B, C dan D

serta kepada seseorang yang selalu mendampingi saya dan selalu memberi semangat

dalam proses pengerjaan skripsi ini.

vi

8. Serta semua pihak yang belum tersebutkan, terima kasih banyak atas bantuan kalian

semuannya.

Dalam penyusunan sekripsi ini tentunya terdapat kekurangan yang tidak

terbahas.Oleh sebab itu segala kritik dan saran yang bersifat membangun akan sangat

diharapkan untuk pengembangan teknologi terkait. Semoga ALLAH SWT memberikan

sifat Rahim – Nya kepada semua pihak yang tersebut diatas dan penyusun berharap

semoga skripsi ini bermanfaat bagi penyusun dan pembaca.

Malang, 15 Januari 2016

Fatchurohman Basofi

vii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ............................................................................................. i

LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................... ii

BERITA ACARA ................................................................................................... iii

LEMBAR PERNYATAAN .................................................................................... v

ABSTRAK .............................................................................................................. vi

KATA PENGANTAR ............................................................................................ viii

DAFTAR ISI ........................................................................................................... x

DAFTAR TABEL ................................................................................................... xiv

DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. xv

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ........................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ....................................................................................... 3

1.3 Tujuan Perancangan .................................................................................... 3

1.4 Batasan Masalah ......................................................................................... 3

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Sistem Perpipaan ......................................................................................... 5

2.1.1 Jenis Pipa ........................................................................................... 5

2.2 Pemilihan Bahan ......................................................................................... 6

2.2.1 Bahan-bahan Pipa Secara Umum ....................................................... 6

2.2.1.1 Sealess Drawing Stell Pipe...................................................... 7

2.2.1.2 Seamless Brown Pipe.............................................................. 8

2.2.1.3 Lap Welded Electric Resistence............................................... 8

2.2.1.4 Pipa dari Timah Hitam............................................................ 9

2.2.1.5 Pipa dari Baja Tempa atau Besi Kuningan............................. 9

viii

2.2.1.6 Pipa Galvanis.......................................................................... 9

2.3 Ukuran Pipa ................................................................................................ 9

2.3.1 Diameter, Ketebala, Schedule ........................................................ 9

2.3.2 Ukuran Pipa Berdasarkan Kapasitas Tangk................................. 12

2.3.3 Ukuran Pipa Berdasarkan JIS....................................................... 13

2.4 Komponen Perpipaan .................................................................................. 14

2.5 Sistem Pengaliran........................................................................................ 14

2.6 Sistem Jaringan Pipa Distribusi .................................................................. 16

2.7 Kerugian Aliran dalam Pipa........................................................................ 19

2.7.1 Head Losses ...................................................................................... 19

2.7.2 Head Statis Total............................................................................ 23

2.7.3 Total Losses................................................................................... 24

2.8 Spesifikasi Pompa ....................................................................................... 24

2.8.1 Pompa Sentrifugal......................................................................... 24

2.8.2 Klasifikasi Pompa Sentrifugal ...................................................... 26

2.8.3 Aliran pada Saluran Tertutup (Pipa) ............................................ 27

2.8.4 Daya Pompa.................................................................................. 39

2.9 Jaringan Pipa......................................................................................... 42

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Tinjauan Umum .............................................................................................,43

3.2 Metode Pengumpulan Data ............................................................................ 43

3.3 Langkah-langkah Perancangan Instalasi Pipa ................................................ 44

3.4 Bagian Perancangan Instalasi Pipa...................................................................45

BAB IV ANALISA DATA

4.1 Data Awal Perancangan ................................................................................46

ix

4.1.1 Data Pompa.................................................................................... 46

4.1.2 Data Instalasi................................................................................... 47

4.2 Head Losses.............................................................................................. 47

4.2.1 Kerugian pada Pipa Lurus ................................................................. 44

4.2.2 Kerugian pada Elbow 90 ................................................................ 50

4.2.3 Kerugian karena Percabangan ........................................................... 52

4.2.4 Kerugian Pengecilan Mendadak terhadap Pipa ................................ 53

4.2.5 Kerugian pada Katup ........................................................................ 54

4.3 Daya Pompa yang Dibutuhkan ...................................................................55

4.4 Daya Motor ................................................................................................. 57

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ................................................................................................. 60

5.2 Saran ........................................................................................................... 60

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

x

DAFTAR TABEL

1 Pipa Schedule 10s sampai dengan XXS 11

2 Ukuran Pipa Berdasarkan Kapasitas Tangki 12

3 Ukuran Pipa Berdasarkan JIS 13

4 Sifat-sifat Air (Viskositas Kinematik) pada Tekanan Atmosfer 29

5 Sifat Fisik Air (Air Dibawah 1 Atm, dan Air Jenuh Diatas 100°C) 46

6 Koefisien Kerugian Percabangan (f1,f2) 52

7

8

Koefisien Pengecilan Pipa

Koefisien Kerugian Katup

53

54

xi

DAFTAR GAMBAR

1 Seamless Drawing Stell Pipe (Pipa Baja tanpa Sambungan) 7

2 Seamless Brown Pipe (Pipa dari Tembaga/Kuningan) 8

3 Lap welded steel pipe 8

4 Elektric Resistence Welded Stell Pipe 8

5 Pipa Galvanis 9

6 Head Statis Total 23

7 Pompa Sentrifugal 25

8 Detail Pompa 26

9 Aliran Fluida dalam Pipa 30

10 Alat Osborn Renolds 32

11 Aliran Laminar, Aliran kritik, Aliran Turbulen 32

12 Grafik Tekanan Gesek 35

13 Grafik kehilangan energi 37

14 Kecepatan dan Tegangan Geser 37

15 Grafik Renolds Number 39

16

17

18

Alur Perancangan

Dimensi Perancangan Pipa

Gambar Potongan Perancangan Pipa

45

58

59

xii

DAFTAR PUSTAKA

Ardhelas, K.A. 2012. Analisis Performansi Pompa Sentrifugal Terhadap Kapasitas Crude

Oil-Water Flow. S.T. Tugas Akhir, Diponegoro University.

Ahmed, W.H., Ching, C.Y., Shoukri, M., 2007. Pressure Recovery Of Two-Phase Flow

Across Sudden Expansions. Int. J. Multiphase Flow 33, 575–594.

ASME B31.3, Process Piping Guide Revision 2

Balakhrisna, T., Ghosh, S., Das, G., Das, P.K., 2009. Oil–Water Flows Through Sudden

Contraction And Expansion In A Horizontal Pipe – Phase Distribution And Pressure

Drop.

BRANAN C.R Rules_of_Thumb_for_Chemical_Engineers 3rd ed.

Fossa, M., Guglielmini, G., 2002. Pressure Drop And Void Fraction Profiles During

Horizontal Flow Through Thin And Thick Orifices. J. Exp. Therm. Fluid Sci. 26,

513– 523.

Guglielmini, G., Muzzio, A., Sotgia, G., 1997. The Structure Of Two-Phase Flow In Ducts

With Sudden Contractions And Its Effects On Pressure Drop. In: Invited Lecture,

Proceedings of the Fourth. International Conference on Experimental Heat Transfer,

Fluid Mechanics and Thermodynamics, Brussels.

Hwang, C.Y.J., Pal, R., 1997. Flow Of Two-Phase Oil/Water Mixtures Through Sudden

Expansion And Contractions. Chem. Eng. J. 68, 157–163.

International Journal of Multiphase Flow 36 (2010) 13–24.

Ir. Sularso, MSME dan Prof. Dr. Haruo Tahara, Pompa dan Kompresor, PT Pradnya

Paramita, Jakarta, 1983.

Idris, Krisnaldi.2008.Calculation of Concrete Ballast Requirement for Sub-Sea HPDE

Pipeline.Journal Infrastruktur and Built Enviroment Vol IV No.2.

Morimura, T. dan Noerbambang, S.M. 2000. Perancangan dan Pemeliharaan Sistem

Plambing. Jakarta: PT. Pradnya Paramita.

Mousselli, AH. 1981. Offshore Pipeline Design, Analysis and Methods. PennWellBooks.

Oklahoma.

Soegiono.2005.Pipa Laut. Airlangga University Press.Surabaya.

Schmidt, J., Friedel, L., 1997. Two-Phase Pressure Drop Across Sudden Contraction In Duct

Areas. Int. J. Multiphase Flow 23, 283–299.

Tahara Haruo, Sularso, Pompa Dan Kompresor, PT Pradnya Paramita, Jakarta, 2000.

Yaqob, B.N. & Abbas, I.F. 2009. Effect Of Crude Oil-Water Two-Phase Flow On Pump

Performance. Eng. & Tech. Journal, Vol.27, no.9, pp.1766-1774