II. TEORI DASAR
ABP (Alat Bantu Pipa)
Alat bantu pipa adalah sebuah alat percobaan yang digunakan untuk mengetahui beberapa fenomena-fenomena kerugian yang terjadi pada aliran udara didalap pipa baik itu kerugian minor yaitu kerugian yang terjadi pada saat fluida melewati aksesoris-aksesoris pipa seperti katup (vale) dan sambungan atau kuregian mayor yaitu kerugian yang diakibatkna kekasaran permukaan material dari pipa. Alat ini menggunakan udara dalam proses pengujiannya.
Gambar 1. Instalasi Alat Bantu Pipa
Sumber: Dokumentasi (2013)
Jenis-Jenis Katup
Katup adalah salah satu accesoris dari pipa yang berfungsi untuk mengatur besarnya debit air yang masuk kedalam pipa. Katup memiliki banyak jenis, diantaranya :
Butterfly valve
Katup Kupu-Kupu (Butterfly Valve) adalah katup yang dapat digunakan untuk mengisolasi atau mengatur aliran.Mekanisme penutupan mengambil bentuk cakram. Operasi ini mirip dengan sebuah katup bola, yang memungkinkan untuk cepat menghentikan aliran.
Contoh penggunaannya pada karburator, karburator dilengkapi dengan katup udara berbentuk kupu-kupu yang disebut sebagai throttle valve (katup gas), yaitu semacam cakram yang dapat berputar untuk menutup dan membuka pergerakan aliran udara sehingga dapat mengatur banyaknya campuran udara/bahan bakar yang masuk dalam ruang bakar
Gambar 2. Butterfly Valve
Sumber: mardiyan22.files.wordpress (2013)
Gate valve
Gate Valve (Katup Pintu)adalah katup yang terbuka dengan mengangkat sebuah gerbang bulat atau persegi panjang / baji keluar dari jalur fluida. Katup jenis ini digunakan untuk pengaturan aliran baik dengan membuka atau menutup katup sesuai dengan kebutuhan. Contoh Penggunaan gate valve yaitu pada bendungan.
Gambar 3. Gate Valve
Sumber : mardiyan22.files.wordpress (2012)
Globe valve
Globe Valve, digunakan untuk membuka aliran seluruhnya atau menutup aliran seluruhnya sama sekali. Penggunaannya pada kerang air rumah tangga.
Gambar 4. Globe Valve
Sumber: kapal-cargo.blogspot (2013)
Ball valve
Ball Valve (Katup Bola) adalah katupdengan boladisk, bagian dari katup yang mengontrol aliran melalui itu. Bola memiliki lubang, atau port, melalui tengah sehingga ketika port ini sejalan dengan kedua ujung katup, aliran akan terjadi. Ketika katup tertutup, lubang tegak lurus ke ujung katup, dan aliran diblokir. Katup bola biasa digunakan untuk gas-gas. Ball valve biasanya digunakan pada industri pembuatan shampoo
Gambar 5. ball valve
Sumber: kapal-cargo.blogspot (2013)
Plug Valve
Plug valve (katup plug)dengan silinder yang dapat diputar di dalam tubuh katup untuk mengontrol aliran melalui katup. Colokan di katup pasang memiliki satu atau lebih lorong-lorong samping berongga akan melalui plug, sehingga cairan yang dapat mengalir melalui plug ketika katup terbuka. Katup plug sederhana dan ekonomis. Biasa dipakai untuk minyak dan pelumas kental. Plug valve biasanya digunakan sistem perpipaan pengeboran minyak bumi.
Gambar 6. plug valve
Sumber: kapal-cargo.blogspot (2013)
Check Valve (Katup Cek)
Check valve (katup cek) Sebuah katup, katup klak, non-kembali katup atau katup satu arah adalah alat mekanis, sebuah katup, yang biasanya memungkinkan fluida(cairanatau gas) mengalir melalui itu hanya dalam satu arah. Katup jenis ini sering kali digunakan pada water meter.
Gambar 7. check valve
Sumber : mardiyan22.files.wordpressa (2013)
Diafraghma Valve
Untuk menggerakkan valve ini sendiri, seperti kebanyakan valve-valve lainnya, digunakan aktuator baik itu motor aktuator, diafragma, piston, ataupun aktuator lainnya. Namun sistem mekanis aktuator membutuhkan daya yang cukup besar dan butuh waktu yang cepat, kebanyakan menggunakan diafragma, atau piston yang keduanya merupakan pneumatic actuator. Diafragma valve biasanya digunakan pada industri migas.
Gambar 8. Diafraghma Valve
Sumber: kapal-cargo.blogspot (2013)
Klep Mesin
Gambar 9 . Klep Mesin
Sumber : Fungsi.info (2013)
Berfungsi untuk mengatur masuknya gas baru dan keluarnya gas buang sisa pembakaran pada mesin motor. Tugas dari klep sendiri sangat berat dan vital, karena apabila ada kebocoran/ganguan sedikit saja pada klep akan mengakibatkan tenaga mesin menjadi menurun atau istilahnya tenagan mesin mengalami drop.
Two Pressure Valves / Katup Dua Tekanan
Katup ini dapat bekerja apabila mendapat tekanan dari kedua saluran masuknya, yaitu saluran X, dan saluran Y secara bersama-sama (Bila udara yang mengalir dari satu sisi saja, maka katup akan menutup, namun bila udara mengalir secara bersamaan dari kedua sisinya, maka katup akan membuka, sehingga katup ini juga disebut ”AND” (Logic AND function).
Gambar 10. Two Pressure Valves / Katup Dua Tekanan
Sumber: hilmanburhanudin.blogspot (2013)
Throttle
Throttle adalah bagian dari mesin injeksi yang mengatur masuknya udara ke mesin pembakaran. Dan keluaran udara pada percobaan ABP (Alat Bantu Pipa)
Gambar10. Throttle
Sumber: rodadua (2013)
Jenis-Jenis Sambungan
Elbow dengan sudut 450, 900, dan 1800
Elbow sudut 450 Jenis ini adalah setengah dari elbow 90 derajat. Pemilihan nya selain untuk space yang lebih irit juga irit material cost. Elbow sudut 900 adalah sambungan yang memiliki sudut siku-siku. Elbow 1800 merupakan sambungan yang bentuknya setengah lingkaran.
Gambar 11. Elbow
Sumber: hybvalve (2013)
Reducer ; cosentrik dan Ekosentrik
Bila dalam sistem pemipaan di butuhkan adanya perubahan laju aliran atau perubahan ukuran, maka di butuhkan reducer fittting ini. ada dua jenis reducer yang dipergunakan yaitu concentric dan eccentric.
Concentric Reducer : memiliki pusat sumbu (centerline) yang sama antara penampang yang besar dan yang kecil.
Eccentric Reducer : memiliki pusat sumbu yang berbeda (offset) antara penampang yang besar dan yang kecil.
Concentric reducer adalah paling umum digunakan, sedangkan eccentric reducer sering digunakan pada perpipaan di daerah sekitar pompa.
Gambar 12. Reducer
Sumber: hybvalve (2013)
Tee ; Equal dan non Equal tee
Tee adalah jenis fitting 3 lubang (3-way fitting) yang berbentuk seperti huruf “T” digunakan untuk membuat cabang tegak lurus terhadap pipa utama. Terdapat 2 tipe yang umum dipakai di perpipaan yaitu :
Stright Tee : Memiliki 3 bukaan dengan ukuran penampang yang sama.
Reducung Tee : Memiliki sebuah cabang dengan ukuran penampang yang lebih kecil dari pipa utamanya.
Gambar 13. Tee, Equal
Sumber: sealexcel (2013)
Sambungan Silang (Cross)
Sambungan silang adalah jenis sambungan yang memiliki 4 penampang aliran yang saling tegak lurus.
Gambar 14. Sambungan Silang
Sumber:.rngupta (2013)
Cup (Tutup)
Untuk mengakhiri suatu line pemipaan ( titik buntu ), maka di pergunakan cup.
Gambar 15. Cup
Sumber: jakarta.indonetwork (2013)
Kopling (Coupling)
sambungan ini terdiri dari dua pasang sambungan yang bersambungan erat dengan menggunakan sebuah baut cincin. Sebuah kopling menghubungkan dua pipa untuk satu sama lain. Jika ukuran pipa tidak sama, pas dapat disebut kopling mengurangi atau Reducer, atau Full. Dengan konvensi, istilah "ekspander" umumnya tidak digunakan untuk coupler yang meningkatkan ukuran pipa, melainkan istilah "Reducer" digunakan.
Gambar 16. Coupling
Sumber: dvpfitting.en.made-in-china(2013)
Union
Sambungan union hampir mirip dengan sambungan kopling, kecuali designnya dibuat untuk memungkinkan kecepatan aliran fluida dan mempermudah dalam hal maintenance sistem perpipaan.
Gambar 17. Union
Sumber: traderscity (2013)
Sambungan khusus ; Weldolet. Thredolet, sockolet, elbolet, latrolet, Swepolet
Weldolet
Weldolet adalah jenis fitting yang digunakan untuk membuat cabang dengan ukuran lebih kecil dari pipa utamanya, Weldolet biasanya dipakai pada perpipaan dengan tekanan dan temperature tinggi dimana sambungan las dengan tipe buttweld
Gambar 18. Weldolet
Sumber: hdtracy.en.made-in-china.(2013)
Elbolet
Elbolet untuk membuat percabangan tangensial pada suatu elbow.
Gambar 19. Elbolet
Sumber: .alibaba (2013)
Latrolet
Latrolet digunakan untuk sambungan ke valve berukuran kecil.
Gambar 20. Latrolet
Sumber: petrotech.ae (2013)
Swepolet
Sweepolet digunakan untuk membuat percabangan 90o. Umumnya dipakai pada pipa transmisi dan distribusi (pipe line system)
Gambar 21. Sweepolet
Sumber: rdtfittings329.en.made-in-china (2013)
Jenis-Jenis Nozzel
Nossel merupakan alat yang biasanya digunakan dalam sistem perpipaan atau aliran yang berfungsi untuk mengubah kecepatan dan tekanan pada aliran tersebut, macam-macam nossel antara lain:
Nossel konvergen, Yaitu nossel dengan penampang mula-mula yang besar yang kemudian mengecil pada bagian keluarnya sehingga kecepatan aliran menjadi tinggi dan tekanannya turun.
Gambar 22. Nossel Konvergen
Sumber: randysrocketry.blogspot (2013)
Nossel divergen adalah nossel dengan penampang mula-mula yang kecil kemudian membesar pada bagian keluarnya sehingga kecepatannya turun dan tekanannya naik
Gambar 23. Nossel Divergen
Sumber: randysrocketry.blogspot (2013)
Nossel konvergen-divergen, yaitu merupakan gabungan dari nossel konvergen dan nossel divergen.
Gambar 24. Nossel Konvergen Divergen
Sumber: randysrocketry.blogspot (2013)
Mayor Losses dan Minor Losses
Mayor Losses
Mayor loses adalah energi yang hilang sepanjang pipa lurus yang seragam dan sebanding dengan panjang pipa. Loses ini disebabkan karena gesekan internal fluida dan juga gesakan antara fluida dan dinding saluran, maka semua pipa baik pipa halus atau pipa kasar muncul major loses.
Mayor loses dapat dirumuskan :
hl=f l/(D ) V^2/2g
Keterangan :
h=Mayor loses (m)
λ= Faktor gesek (m)
l=Panjang pipa (m)
V=Kecepatan fluida (m/s)
g=Percepatan Gravitasi (m/s²)
Minor Losses
Minor losses adalah energy yang hilang dari fluida di sebabkan oleh perubahan bentuk local dari saluran, seperti: perubahan luas penampang, katup, belokan dan orifice. Minor loses terjadi karena aliran yang mengalir melewati bentuk lokal dari saluran mengalami perubahan kecepatan, arah atau besarnya, maupun keduanya.ζ
Minor losses dapat dirumuskan :
hl=kl V^2/2g
Ket: h = minor loses (m)
Kl = Koefisien kerugian head minor loses
V = kecepatan fluida (m/s)
g = Percepatan grafitasi (m/s)
Faktor-Faktor Gesek pada Aliran
Faktor-faktor gesek pada aliran fluida dapat dipengaruhi oleh beberapa hal, seperti bahan dari saluran, kekasaran permukaan saluran, kecepatan fluida. Hal tersebut dapat di lihat dari persamaan Darcy.
Dalam dinamika fluida, persamaan Darcy-weisbach adalah persamaan fenomenologika yang berkaitan dengan head loss, atau kehilangan tekanan akibat gesekan sepanjang pipa terhadap kecepatan aliran rata-rata.Persemaan ini terbentuk atas kontribusi Henry Darcy dan Julius weisbach. Persamaan Darcy-weisbach mengandung faktor gesekan tak berdimensi, yang dinamai faktor gesekan Darcy, faktor gesekan Darcy-Weisbach, atau faktor gesekan Moody. Faktor gesekan Darcy besarnya empat kali faktor gesekan Fanning, dan tidak boleh disamakan.
Head loss dapat dihitung dengan:
Dengan:
hf = head loss akibat gesekan;
L = panjang pipa;
D = diameter hidraulik dari pipa (untuk pipa yang berbentuk melingkar, diameter hidraulik sebanding dengan diameter pipa tersebut);
V = kecepatan rata-rata dari aliran, sebanding dengan debit aliran dibagi dengan perimeter basah;
g = percepatan gravitasi;
f = koefisien tak berdimensi yang disebut faktor gesekan Darcy;
Soal
Hitung kehilangan tenaga karena gesekan di dalam pipa sepanjang 1500 m dan diameter 20 cm, apabila air mengalir dengan kecepatan 2 m/d. Koefisien gesekan f = 0,02.
Penyelesaian:
Panjang pipa L = 1500 m
Diameter pipa D = 20 cm = 0,2 m
Kecepatan aliran V = 2 m/d
Koefisien gesekan f = 0,02
Kehilangan tenaga dihitung dengan rumus berikut :
hf=f (L V^2)/(D 2g)
=0.02(1500 X 2^2)/(0.2 X 2 X9.81)
= 30,58 m
Klasifikasi Pipa dan Ukuran
Pipa Karbon steel
Pada pipa migas, kebanyakan pipa yang di gunakan terbuat dari pipa yang terbuat dari Carbon steel.Hal ini disebabkan karena pipa carbon steel sudah tersedia data-data yang lengkap tentang keandalannya dan aturan perancangan berupa code dan standard. selain itu pipa carbon steel adalah bisa mengatasi masalah rendahnya ketahanan pipa carbon steel terhadap korosi, baik internal maupun eksternal korosi
Gambar 25.pipa karbon steel
Sumber : rajapipa (2013)
Pipa Galvanis
Pipa galvanis ini terbuat dari baja karbon rendah dengan lapisan galvanis, yang mengandung berbagaimacam unsur di dalamnya seperti unsur seng (Zn) 99,7% dan biasanya di aplikasikan untuk pipa pada air minum dan unsur karbon sebesar 0,091% sehingga tergolong dalam baja karbon rendah. pipa galvanis ini terbuat dari unsur utamanya adalah seng. Pada uji tarik, pipa galvanis bersifat ulet, dari pengujian kekerasan pipa galvanis mempunyai sifat yang lunak sedangkan dari uji korosi, laju korosi terendah pada larutan 10 ml Al2(SO4)3 ditambah 0,1 % NaOCl sebesar 1,27 mm/tahun, sedangkan laju korosi tertinggi yaitu pada larutan 40 ml Al2(SO4)3 ditambah 0,1 NaOCl sebesar 2,58 mm/ tahun. Semakin tinggi rentang konsentrasi larutan Al2(SO4)3 ditambah larutan NaOCl maka laju korosi yang terjadi adalah aktif.
Gambar 26. Pipa Galvanis
Sumber : rajapipa (2013)
Pipa Seamless
Pipa seamless adalah pipa yang terbuat dari baja, yang mana pipa ini banyak di gunakan untuk industri. Pipa baja atau pipa seamless steel ada di mana-mana dan dapat ditemukan di bawah tanah dan di dalam dinding perumahan, laboratorium, dan struktur komersial dan industri. Cairan transportasi pipa termasuk air, limbah gas alam, dan udara. Pipa baja seamless atau pipa seamless steel diproduksi menggunakan cetakan ekstrusi. Pipa baja atau pipa seamless steel dilas diproduksi dengan rolling selembar baja ke dalam tabung dan pengelasan jahitan. Pipa-pipa yang lebih murah. Metode ketiga adalah pengecoran. Baja cair dituangkan ke dalam cetakan pengecoran.
Gambar 27. Pipa Seamless
Sumber : rajapipa (2013)
Pipa HDPE
Pipa HDPE High (Density Polyethylene) adalah pipa plastik bertekanan yang banyak digunakan untuk pipa air dan pipa gas. Disebut pipa plastik karena material HDPE berasal dari polymer minyak bumi. Oleh karenanya harga material PE dipengaruhi oleh fluktuasi harga minyak bumi.
Gambar 28. pipa HDPE
Sumber : libratama (2013)
Pipa Beton
Pipa Beton Bertulang adalah Pipa (berbentuk lingkaran) yang dibuat dari material beton (semen, pasir, batu pecah atau split) dan didalamnya diperkuat dengan pembesaian. Berbeda dengan buis beton yang hanya dibuat dengan bahan semen dan pasir yang mana pembuatannya hanya digunakan alat sederhana. Pipa ini didesain dengan ketebalan tertentu, dan dalam pembuatannya menggunakan beton mutu tinggi dan rangka besi yang dibuat dengan mesin juga, sehingga pipa ini memang diperuntukkan untuk dapat ditanam dibawah jalan raya yang setiap harinya dilewati beban kendaraan berat.
Gambar 29. pipa beton
Sumber : moerhartoko.blogspot (2013)
Tabel ukuran pipa
Tabel
Sambungan
Katup
Instalasi Perpipaan
a. Instalasi Perpipaan pada PLTU
Gambar 30. Instalasi Perpipaan pada PLTU
Sumber:.wordpress (2013)
Keterangan gambar :
1. Stack, saluran pembuangan gas ke udara luar
2. Boiler, berfungsi untuk mengubah air menjadi uap. Uap bertekanan sangat tinggi yang dihasilkan boiler dipergunakan untuk memutar turbine.
3. FD Fan, berfungsi untuk menghasilkan secondary air untuk mensuplai udara ke ruang pembakaran
4. Air Heater, berfungsi untuk memanaskan udara
5. Steam Drum, merupakan sebuah drum yang berfungsi untuk memisahkan fluida antara fase gas dan fase cair
6. Primary Superheater, berfungsi untuk menaikkan temperatur uap jenuh yang berasal dari steam drum menjadi uap panas lanjut dengan memanfaatkan gas panas hasil pembakaran.
7. Economizer, menyerap panas dari gas hasil pembakaran setelah melewati superheater, untuk memanaskan air pengisi sebelum masuk ke main drum.
8. Header, berfungsi untuk menyalurkan air dari downcomers
9. Water Wall, berfungsi menerima dan mengalirkan air dari Boiler Circulating Pump kemudian dipanaskan dalam Boiler dan dialirkan ke Steam Drum
10. Secondary Superheater, terletak pada bagian laluan gas yang sangat panas yaitu diatas ruang bakar dan menerima panas radiasi langsung dari ruang bakar Uap yang keluar dari secondary superheater kemudian digunakan untuk memutar HP Turbine
11. Reheater, Salah satu komponen dari PLTU yang berfungsi untuk menaikkan suhu steam yang telah digunakan untuk memutar sudu-sudu HP Turbine (High Pressure Turbine) dan dipakai untuk memutar sudu-sudu IP Turbine (Intermediate Turbine) dan LP Turbine (Low Pressure Turbine).
12. Wind Box, Berfungsi sebagai ruang pengumpul udara pembakaran sebelum didistribusikan ke masing-masing burner maelalui air regsiter.
13. HP Turbine, High Pressure yakni turbin uap yang terdiri atas lebih dari 1 stage turbin.
14. IP Turbine, Intermediete Pressure jenis turbin yang terdiri dari lebih 1 stage .
15. LP Turbine, Low Pressure jenis turbin yang terdiri dari lebih 1 stage
16. Generator, berfungsi untuk mengubah energi mekanik menjadi energi listrik.
17. Kondensor, berfungsi mengkondensasikan uap bekas dari turbin menjadi air kondensate melalui pipa-pipa pendingin agar dapat disirkulasikan kembali.
18. MFO Tank, berfungsi sebagai tempat penampung minyak residu atau biasa disebut MFO (Marine Fuel Oil) sebagai bahan bakar utama pada PLTU.
19. MFO Pump, berfungsi untuk memompa MFO dari MFO Heater ke MFO Tank.
20. MFO Heater, Alat yang berfungsi untuk memanaskan bahan bakar berupa MFO dengan tujuan menurunkan viskositas dari MFO.
21. Burner, Alat yang berfungsi untuk membakar campuran antara bahan bakar (fuel) dengan udara (air) di dalam ruang bakar (furnace) pada boiler.
22. Circulating Water Pump, Memompa air untuk bersiklusiasi di dalam sistem.
23. Water Pump, Adalah Pompa Pendingin Utama yang berfungsi untuk memompakan air sebagai media pendingin utama menuju kondesor.
24. Desalination Plant, Peralatan ini berfungsi untuk mengubah air laut (brine) menjadi air tawar (fresh water) dengan metode penyulingan (kombinasi evaporasi dan kondensasi).
25. Distillate Water Pump, (Tangki Air Penambah) berfungsi sebagai penampung air penambah yang akan digunakan untuk menambah kekurangan air di dalam sistem.
26. Make Up Water Pump, berfungsi untuk memindahkan air dari MWT ke Hotwell
27. Demin Water Tank, Tempat untuk menampung denim water
28. Demin Water Pump, Sebagai pemompa denim water menuju demin water tank.
29. Condensate Pump, Berfungsi untuk memindahkan condensate dari hotwell melalui SJAE / GLC (pendingin Bantu) dan LP Heater ke deaerato.
30. LP Heater, Alat yang digunakan untuk proses pemanasan air.
31. Deaerator, Alat pemanas yang berfungsi untuk menghilangkan oksigen dan gas-gas lainnya yang terkandung dalam feedwater ( air boiler )
32. Boiler Feed Pump, Berfungsi memompa fluida dari deaerator menuju ke Boiler Steam Drum melalui melalui High Pressure Heater dan Economizer
33. HP Heater, Befungsi untuk menaikkan temperatur secara bertahap atau sebagai pemanas lanjut yang menggunakan uap ekstraksi dari turbin sebagai sumber pemanasan
34. 18 kV/150kV Switch Yard, Bagian dari gardu induk terbuka yang dijadikan sebagai tempat peletakan peralatan listrik berupa saklar untuk menghubungkan daya 18 kv/150kv.
35. Transmision : Sebagai alat untuk mentransmisikan daya dari pembangkit
Instalasi di atas menunjukkan bahwa PLTU menggunakan banyak aksesoris pipa dalam instalasinya, dengan banyaknya aksesoris pipa yang di gunakan dalam instalasi tersebut menyebabkan ada kerugian-kerugian aliran yang terjadi. Kerugian-kerugian yang terjadi adalah mayor losses dan minor losses dimana mayor losses adalah kerugian akibat kekasaran permukaan pipa dan minor losses adalah kerugian akibat aksesoris pipa seperti katup dan sambunyan.
b. Instalasi Pipa Bawah Laut
1. S-lay
Perbedaan teknologi dan peralatan telah diadopsi untuk pemasangan pipa di lepas pantai. Salah satu metode untuk pemasangan pipa yaitu metode S-lay, disebut S-lay karena kurva pipa yang keluar dari kapal pemasang sampai seabed berbentuk seperti huruf S. Pipeline difabrikasi di atas kapal dengan satu, dua atau tiga joints. Membutuhkan stinger untuk mengontrol bending bagian atas dan tensioner untuk mengontrol bagian bawah. Laut yang lebih dalam membutuhkan stinger yang lebih panjang dan tensioner yang lebih kuat. S-lay laut dangkal hanya bisa dipakai sampai kedalaman sekitar 300m saja. Untuk yang lebih dalam lagi, DP S-lay bisa dipakai sampai kedalaman 700m. Kecepatan pasang sekitar 4 – 5 km per hari. Ukuran pipa maksimum yang bisa diinstal adalah 60” OD (Allseas Solitair).
Gambar 31. Instalasi pipa S-lay
Sumber:.wordpress (2013)
2. J-Lay
Dalam metode ini, kapal menggunakan sebuah menara sentral, biasanya dikonversi dari kapal pengeboran, untuk melakukan pengelasan pada posisi vertikal dan peluncuran pipa dari menara. Pipa dilepaskan dengan cara yang membentuk kelengkungan sagbending, menghindari overbending, seperti yang ditunjukkan gambar dibawah. Kesulitan terbesar dalam metode ini adalah untuk melakukan pengelasan vertikal, meskipun membawa keuntungan dibandingkan dengan metode S-lay untuk perairan dalam. J-Lay memiliki tingkat produksi yang relatif rendah karena terbatasnya jumlah work station. Metode J-Lay sangat cocok untuk perairan dalam dan tidak cocok untuk perairan dangkal.
Pengelasan dilakukan hanya oleh satu section jadi lebih lambat dari S-lay dan untuk mempercepat proses, teknik pengelasan yang lebih canggih seperti friction welding, electron beam welding atau laser welding digunakan. Pipa yang akan dipasang mempunyai sudut yang mendekati vertikal sehingga tidak butuh tensioner. Teknik ini sangat cocok untuk instalasi di laut dalam. Beda dengan S-lay, J-lay tidak membutuhkan stinger. Kecepatan pasang sekitar 1-1.5 km per hari. Ukuran pipa maksimum yang bisa diinstal adalah 32” OD (Saipem S-7000)
gambar 32. Instalasi Pipa Bawah Laut J-lay
Sumber:.wordpress (2013)
3. Reel Lay
Dalam metode ini umumnya pipa yang dinstall adalah pipa berukuran diameter kecil atau pipa yang fleksibel. Pada instalasi ini dibutuhkan vessel yang memiliki drum dengan ukuran besar karena pipa tersebut digulung dalam drum ini. Jika pipa ini dinstall secara horizontal maka akan berbentuk S-Lay namun jika dinstall secara vertikal maka akan berbentuk J-Lay. Metode ini lebih murah jika dibandingkan dengan metode lain ditinjau dari sisi waktu dan biaya, namun terbatas untuk pipa dengan ukuran diameter kecil.
Gambar 33. Rell Lay
Sumber: pennenergy (2013)
4. Tow or pull
Metode ini digunakan dengan cara menarik pipa yang sudah disiapkan di darat dan kemudian ditarik ke tempat instalasi dengan cara ditarik oleh tug boat.
Ada 4 jenis tow berdasarkan posisi pipa terhadap dasar laut: bottom tow, off-bottom tow, controlled depth tow and surface tow. Selain bottom tow, diperlukan minimal dua buah kapal, satu di depan dan satu di belakang. Dalam controlled depth tow, kecepatan kapal harus disesuaikan dengan kedalaman pipa yang diinginkan pada saat towing. Dalam towing lay, semua fabrikasi dikerjakan di onshore termasuk pemasangan anode dan coating di sambungan. Menarik buat lapangan yang terletak tidak terlalu jauh dari pantai. Juga cocok untuk aplikasi PIP dan pipe bundle.
Gambar 34. Tow or pull
Sumber: richtechusa (2013)
Alat Percobaan
Keterangan Gambar Instalasi :
Power supply, merupakan perangkat yang berfungsi menyediakan daya listrik.
Motor penggerak, berfungsi untuk mengubah energy listik menjadi energy mekanik.
Pulley, berfungsi untuk mentransmisikan gaya dari poros motor ke blower.
Throttle, berfungsi sebagai media untuk membuka dan menutup katup aliran fluida.
Difuser, berfungsi Untuk menurunkan kecepatan dan menaikkan tekanan
Testing pipe (pipa uji), pipa yang digunakan untuk pengujian alat bantu pipa.
Titik Tapping, titik dimana pipa manometer masuk ke testing pipe, untuk mendistribusikan tekanan ke manometer.
Tabung pitot, berfungsi Untuk mendistribusikan udara yang melewati penampang.
Manometer, berfungsi Untuk mengetahui besarnya tekanan yang dihasilkan pada setiap titik tapping.
Pipa manometer, sebagai media transortasi distribusi tekanan ke manometer.
Pipa Manometer, sebagai mesia transportasi distribusi tekanan ke manometer.
Nossel konvergen, berfungsi untuk mengurangi tekanan stagnasi dan menambah kecepatan aliran fluida.
Skema Aliran Pipa Panas-Dingin
AHU merupakan singkatan dari Air Handling Unit. Di AHU ini terjadi proses pengkodisian udara seperti suhu, kelembaban dan kebersihan udara. Di AHU terdapat Cooling Coil, Filter dan Blower (fan). Sedangkan Ducting adalah saluran yang berfungsi menyalurkan udara. Dalam gambar 33 menunjukkan bagaiamana aliran udara dalam ducting dan AHU
Gambar 35. Skema Ducting dan AHU
Sumber:Google(2013)
Aliran Udara.
Return Air (RA) adalah udara yang disirkulasikan untuk didinginkan kembali dari ruangan yang didalamnya terdapat beban panas.
Outdoor air (OA) adalah udara segar dari luar gedung. Di dalam gedung terdapat banyak manusia yang membutuhkan udara segar. Sedangkan di dalam gedung, terutama di gedung-gedung besar hanya memiliki sedikit jendela. Oleh karena itu udara segar ini disisipkan ke dalam sistem ducting untuk keperluan manusia di dalam gedung. Banyaknya udara luar yang dialirkan dalam sistem ini harus disesuaikan dengan keperluan.
Mixing Air adalah udara campuran dari Return Air dan Outdoor Air. Udara campuran inilah yang akan disupply ke dalam gedung atau ruangan dengan terlebih dahulu dibersihkan dan didinginkan.
RA dan OA bercampur menjadi Mixing air atau udara campuran. Kemudian udara campuran ini melewati filter untuk dibersihkan. Debu-debu akan disaring disini sehingga menjadi lebih bersih. Setelah melewati filter udara campuran ini akan mengalami pendinginan oleh Cooling Coil. Seteleh itu udara yang bersih dan dingin dialirkan ke ruangan-ruangan dan gedung. Di dalam ruangan terdapat beban panas. Udara dingin yang dialirkan ke ruangan sehingga udara menjadi lebih sejuk.Karena udara dingin tadi menarik kalor dari beban panas ruangan maka udara tersebut menjadi lebih panas dibandingkan sebelum memasuki ruangan. Udara yang lebih panas inilah yang disebut dengan Return Air (RA). Setelah itu RA akan kembali ke Ducting dan mengalami proses yang sama.
Cooling coil, Blower, dan Filter
Cooling coil merupakan sebuah penukar kalor (Heat Exchanger). Pertukaran kalor terjadi dengan udara yang lewat penukar kalor tersebut. Cooling coil yang lebih dingin akan menarik kalor dari udara yang lewat (Mixing Air) sehingga udara menjadi lebih dingin. Cooling coil ini dingin karena adanya sistem refrigerasi (bagian evaporator) atau sistem chiller. Blower dapat berupa kipas (fan) yang berfungsi untuk mengalirkan udara. Filter mempunyai fungsi untuk membersihkan udara. Filter dapat berupa saringan yang menahan debu-debu sehingga tidak masuk ke ruangan
TABEL HASIL PERHITUNGAN KOEFISIEN GESEK DALAM PIPA
Variabel N = 1010 rpm N = 1066 rpm
T=100% T= 50% T=10% T=100% T= 50% T=10%
ud 1,144 1,144 1,144 1,144 1,144 1,144
ht 7,38E-03 4,62E-03 6,15E-03 7,08E-03 7,46E-03 6,54E-03
ρkr 832,495 832,495 832,495 832,495 832,495 832,495
pst 60,308 37,693 50,257 57,796 60,937 53,398
Vp 10,269 8,118 9,374 10,053 10,322 9,663
Re 49370,34 39030,68 45068,75 48330,85 49626,81 46455,80
hl 4,00E-03 2,00E-03 3,00E-03 5,00E-03 6,00E-03 4,00E-03
feks 5,00E-03 4,00E-03 4,50E-03 6,53E-03 7,43E-03 5,65E-03
log feks -2,301 -2,398 -2,347 -2,185 -2,129 -2,248
fb 5,30E-03 5,62E-03 5,42E-03 5,33E-03 5,29E-03 5,38E-03
log Re 4,693 4,591 4,654 4,684 4,696 4,667
log fb -2,276 -2,250 -2,266 -2,273 -2,276 -2,269
TABEL HASIL PERHITUNGAN DISTRIBUSI KECEPATAN DALAM PIPA
N = 1010 rpm
PK Variabel Jarak pitot dari dinding pipa [yn]
2 4 6 8 10 12
100% Un 3,4496 4,6282 5,3442 3,4427 3,4427 3,4427
U*n 0,1725 0,2315 0,2673 0,1722 0,1722 0,1722
Un/U*n 19,9938 19,9938 19,9938 19,9938 19,9938 19,9938
Re 22119,94 59354,03 102804,19 88302,63 110378,28 132453,94
Log Re 4,3448 4,7735 5,0120 4,9460 5,0429 5,1221
U/U* 29,7004 32,0881 33,4169 33,0491 33,5889 34,0299
50% Un 2,6721 2,6721 2,6721 2,6721 2,6721 2,6721
U*n 0,1195 0,1195 0,1195 0,1195 0,1195 0,1195
Un/U*n 22,3538 22,3538 22,3538 22,3538 22,3538 22,3538
Re 15325,14 30650,2 45975,43 61300,5774 76625,7218 91950,8662
Log Re 4,1854 4,4864 4,6625 4,7875 4,8844 4,9636
U/U* 28,8127 30,4894 31,4703 32,1662 32,7060 33,1470
10% Un 5,3442 4,6282 4,6282 4,6282 4,6282 4,6282
U*n 0,2536 0,2196 0,2196 0,2196 0,2196 0,2196
Un/U*n 21,0754 21,0754 21,0754 21,0754 21,0754 21,0754
Re 32509,54 56308,17 84462,26 112616,35 140770,43 168924,5276
Log Re 4,5120 4,7506 4,9267 5,0516 5,1485 5,2277
U/U* 30,6319 31,9607 32,9415 33,6374 34,1772 34,6182
TABEL HASIL PERHITUNGAN DISTRIBUSI KECEPATAN DALAM PIPA
N = 1066 rpm
PK Variabel Jarak pitot dari dinding pipa [yn]
2 4 6 8 10 12
100% Un 5,3442 5,3442 5,3442 5,3442 5,3442 5,3442
U*n 0,3053 0,3053 0,3053 0,3053 0,3053 0,3053
Un/U*n 17,5065 17,5065 17,5065 17,5065 17,5065 17,5065
Re 39136,89 78273,78 117410,66 156547,55 195684,44 234821,33
Log Re 4,5926 4,8936 5,0697 5,1946 5,2916 5,3707
U/U* 31,0807 32,7574 33,7383 34,4342 34,9740 35,4150
50% Un 3,7789 3,7789 3,7789 3,7789 3,7789 3,7789
U*n 0,1195 0,1195 0,1195 0,1195 0,1195 0,1195
Un/U*n 31,6228 31,6228 31,6228 31,6228 31,6228 31,6228
Re 15320,4282 30640,8564 45961,2846 61281,7128 76602,1410 91922,5692
Log Re 4,1853 4,4863 4,6624 4,7873 4,8842 4,9634
U/U* 28,8120 30,4887 31,4695 32,1654 32,7052 33,1463
10% Un 9,2564 9,2564 9,2564 9,2564 9,2564 9,2564
U*n 0,4920 0,4920 0,4920 0,4920 0,4920 0,4920
Un/U*n 18,8135 18,8135 18,8135 18,8135 18,8135 18,8135
Re 63077,7738 126155,5476 189233,3214 252311,0952 315388,8690 378466,6428
Log Re 4,7999 5,1009 5,2770 5,4019 5,4988 5,5780
U/U* 32,2353 33,9120 34,8929 35,5888 36,1286 36,5696
TABEL HASIL PERHITUNGAN ALIRAN DALAM NOZZEL
N = 1010 rpm
Throttle Variabel Kedudukan Probe (mm)
40 50 60 70 80 90 100
Vactn 100% 7,56 6,55 7,56 6,55 6,55 7,56 7,56
50% 7,56 7,56 7,56 7,56 7,56 7,56 7,56
10% 3,78 3,78 3,78 3,78 3,78 5,34 3,78
Qact 100% 3,34E-03 2,89E-03 3,34E-03 2,89E-03 2,89E-03 3,34E-03 3,34E-03
50% 3,34E-03 3,34E-03 3,34E-03 3,34E-03 3,34E-03 3,34E-03 3,34E-03
10% 1,67E-03 1,67E-03 1,67E-03 1,67E-03 1,67E-03 2,36E-03 1,67E-03
Pst 100% 32,667 24,500 32,667 24,500 24,500 32,667 32,667
50% 32,667 32,667 32,667 32,667 32,667 32,667 32,667
10% 8,167 8,167 8,167 8,167 8,167 16,334 8,167
Δhyn 100% 4,00E-03 3,00E-03 4,00E-03 3,00E-03 3,00E-03 4,00E-03 4,00E-03
50% 4,00E-03 4,00E-03 4,00E-03 4,00E-03 4,00E-03 4,00E-03 4,00E-03
10% 1,00E-03 1,00E-03 1,00E-03 1,00E-03 1,00E-03 2,00E-03 1,00E-03
100% Vid [m/s] 7,558 6,545 7,558 6,545 6,545 7,558 7,558
Dn [m] 55,778 52,860 51,010 50,111 50,111 51,010 52,860
An [m2] 2442,310 2193,393 2042,602 1971,242 1971,242 2042,602 2193,393
Qid [m3/s] 18458,494 14356,305 15437,583 12902,266 12902,266 15437,583 16577,233
k 0,996 1,001 0,700 1,095 1,018 0,720 0,708
50% Vid [m/s] 7,558 7,558 7,558 7,558 7,558 7,558 7,558
Dn [m] 55,778 52,860 51,010 50,111 50,111 51,010 52,860
An [m2] 2442,310 2193,393 2042,602 1971,242 1971,242 2042,602 2193,393
Qid [m3/s] 18458,494 16577,233 15437,583 14898,254 14898,254 15437,583 16577,233
k 0,996 0,867 0,700 0,949 0,881 0,720 0,708
10% Vid [m/s] 3,779 3,779 3,779 3,779 3,779 5,344 3,779
Dn [m] 55,778 52,860 51,010 50,111 50,111 51,010 52,860
An [m2] 2442,310 2193,393 2042,602 1971,242 1971,242 2042,602 2193,393
Qid [m3/s] 9229,247 8288,617 7718,791 7449,127 7449,127 10916,019 8288,617
k 1,993 1,733 1,400 1,897 1,762 1,018 1,416
http://dvpfitting.en.made-in-china.com/product/XqrETxoFYIhU/China-High-Pressure-Pipe-Fitting-Coupling-Thread-End.htm
http://mardiyan22.files.wordpress.com/2011/01/aerodinamika
http://kapal-cargo.blogspot.com/2011/04/jenis-jenis-valve-katup.html
http://www.hybvalve.com/pipe_fittings_reducer.html
http://www.sealexcel.com/tees.html
http://www.rngupta.com/pipefitting.htm
http://dvpfitting.en.made-in-china.com/product/XqrETxoFYIhU/China-High-Pressure-Pipe-Fitting-Coupling-Thread-End.html
http://www.traderscity.com/board/products-1/offers-to-sell-and-export-1/sanitary-pipe-union-sanitary-pipe-fittings-52513/
http://hdtracy.en.made-in-china.com/product/ioDnmJrxjHcL/China-Weldolet.html
http://www.alibaba.com/manufacturers/carbon-steel-elbolet-manufacturer.html
http://www.petrotech.ae/mchncl_vlv/bny_branch_conn.html
http://rdtfittings329.en.made-in-china.com/product/obYQLilrgeUy/China-Sweepolet-Seagull.html
http://randysrocketry.blogspot.com/2011/03/update-sidewinder-nozzle-comparison.html
Sumber : http://rajapipa.com/?raja-pipa=9&idd=Pipa%20Carbon%20Steel
Sumber : http://rajapipa.com/?raja-pipa=3&idc=1#Pipa Galvanis
http://www.rodadua.web.id/throttle-position-sensor/
