Makalah perpipaan tentang sistem pembuangan saluran air

Nama ; Abdul Rokhman
Npm ; 20414047
kelas ; 4IC03

BAB I

PENDAHULUAN

1.1       LatarBelakang

            Dalam hal ini dibuat untuk menjelaskan tentang sistem saluran air kotor di Gedung D6 Gundarma Depok dalam memenuhi tugas dari teknik perpipaan. Dan system saluran air kotor di Gedung D6 Gundarma Depok adalah suatu sistem yang berfungsi untuk membuang air kotor dari toilet dan memfilter air yang telah di gunakan untuk membuang air besar sebelum di buang kembali agar tidak menjadi pencemaran air. Dari sistem saluran air kotor di Gedung D6 Gundarma Depok ini kita dapat memahami aliran air yang melewati pipa sebagai penghantar menuju dari proses awal sampai ke proses mebuangan.

1.2              Tujuan Penulisan

            Tujuan dari penulisan ini adalah :

1.      Mahasiswa dapat memahami sistem saluran air kotor di Gedung D6 Gundarma Depok.

2.      Mahasiswa dapat memahami kinerja mesin yang di gunakan.

3.      Mendorong mahasiswa agar mampu mengembangkan atau mengemukakan pikiran atau pendapatnya serta menuangkan dalam bentuk tulisan yang sistematis

1.3       Batasan Masalah

            Adapun batasan masalah yang akan di bahas antara lain :

1.      Mahasiswa dapat menjelaskan fungsi dari sistem saluran air kotor di Gedung D6 Gundarma Depok.

Mahasiswa dapat mengetahui komponen dari sistem saluran air kotor di Gedung D6 Gundarma Depok.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1          Sistem Perpipaan

Pipa adalah media tempat mengalirnya fluida proses dari suatu unit yang satu ke unit lainnya. Secara umum karakteristiknya ditentukan berdasarkan material (bahan) penyusunnya. Ukuran diameter pipa didasarkan pada diameter ”Nominal” antara diameter luar (OD) atau diameter dalam (ID). Tubing adalah pipa dengan ukuran diameter yang lebih kecil dari pipa, kegunaannya (secara umum) adalah untuk penghubung antara alat ukur dengan pipa proses an dari instrumen ke sistem kontrol. Ukuran standar untuk tubing selalu diameter luar (OD).

2.1.1       Tujuan Perancangan Sistem Perpipaan

1.      Menentukan jenis material yang sesuai dengan kondisi kerja seperti, tekanan external/internal, suhu, korosi dll.

2.      Standard Code mana yang sesuai untuk diaplikasikan pada sistem perpipaan yang akan dirancang. Pemilihan standard code yang benar akan menentukan arah perancangan secara keseluruhan, baik dari segi biaya, reliabilitas, safety design, dan stress analisis.

3.      Perhitungan dan pemilihan ketebalan pipa. Pemilihan ketebalan pipa (schedule number) sebaiknya memenuhi kriteria cukup, aman, dan ketersediaan stok di pasaran

4.      Dengan cara bagaimana sistem perpipaan akan dikoneksikan satu sama lain, jenis sambungan, dan material sambungan seperti apa yang sesuai.

5.      Bagaimana planning dan routing dari sistem perpipaan akan dilakukan. General arrangement, dan routing sebaiknya dilakukan dengan memperhatikan aspek inherent safety design, konsumsi pipa seminimum mungkin tanpa mengorbankan dan mengurangi kemampuan, fungsi dan operasional dari peralatan yang terkoneksi.

2.1.2    Standarisasi Pipa Internasional

         a.   Diameter Standar

               Diameter dalam           : (ID = Inside Diameter)

               Diameter luar              : (OD = Outside Diameter)

               Diameter Nomonal      : (NPS = Nominal Pipe Size)

·         NPS: Nominal Pipe Size, diameter, ID) satuannya Inchi (pendekatan dalam bentuk diameter bagian dalam (inside dari pipa).

·         DN: Diameter Nominal, digunakan oleh Negara di daratan Eropa, dengan satuan milimeter.

·         Sch atau Schedule adalah menunjukan ukuran ketebalan dinding pipa atau wall-thickness (seringkali merupakan data ID dan wall thickness)

·         Sebagai tambahan beberapa standart memberikan metode untuk menentukan ketebalan suatu pipa. Salah satu cara yang umum adalah dinyatakan dengan beratnya yang diklasifikasikan sebagai berikut,

ü  STD-Standard atau Standart Weight untuk tebal dinding normal pada tekanan pipa 150 psi

ü  XS-Extra strong atau Extra Heavy dengan tekanan diatas 300 psi

ü  XXS - Double extra strong untuk tekanan diatas 600 psi

Menurut ANSI (American National Standard Institute) dan ASME (American Society of Mechanical Engineer), ukuran diameter pipa ditentukan sebagai berikut :

1.      Untuk ukuran pipa ⅛ ” – 12” nominal diameter pipa tidak sama dengan diameter luarnya, yang diukur adalah ID atau inside diameter.

2.      Untuk ukuran pipa >12 ” – 24” nominal diameter pipa sama dengan OD (diameter luar).

Gambar 2.1 Diameter Pipa Menurut ANSI dan ASME

Untuk pipa yang memiliki OD- outside diameter sama , namun bisa memiliki tebal dinding yang berbeda beda sesuai dengan schedule number-nya.

b. Material Satandar

Standar bahan yang dipakai biasanya memakai standard amerika, yaitu yang dikenal dengan nama :

·         ASTM             =          American Society for Testing Material

·         API                  =          American Petroleum Institute

·         ANSI               =          American National Standard Institute

1.      Pipa Baja Karbon (Carbon Steel Pipe)

·         ASTM – A. 53 (Grade A and B)

·         ASTM – A. 106 (Grade A,B,C)

·         ASTM – A. 155

2.    Pipa Baja Stainless (Stainless Steel Pipe) ∑ ASTM – A.132 Type 304 (AISI 304)

·         ASTM – A.312 Type 321 (NASI 321)

·         ASTM – A.358 Type 321 (AISI 321)

3.    Pipa Baja Tuang

·         ANSI – A.211

  4.  Pipa Lapisan Seng (Galvanized Pipe)

·         ASTM – A. 53 Galvanized

·         ASTM – A. 120 Galvanized

Standar bentuk pipa berdasarkan ujungnya

-	PLAIN END	‡	Sambungan pipa dengan socket welding
-	THREADED END	‡	Sistim sambungan pipa berulir
-	BEVELED END	‡	Sistim sambungan butt welding

2.1.3 Macam-macam Pipa Berdasarkan Kegunaannya

         a.   Carbon Steel Pipe

Pipa baja karbon atau steel pipe banyak digunakan pada industri migas. Pipa ini memiliki kekuatan yang tinggi, kenyal, dapat dilas dan tahan lama.  Kelemahannya adalah tidak tahan terhadap serangan korosi (H₂SO₄)  Carbonate (K₂CO₃) dan air laut. Karena itu untuk pipa yang dipasang dibawah laut maupun dalam tanah akan menggunakan lapisan khusus (coating) agar tidak di serang  zat yang korosif.

b. (Pipa Baja) Stainless Steel Pipe

Pipa jenis ini mempunyai sifat tahan terhadap oksidasi dan zat yang korosif, untuk fasilitas LNG jenis pipa ini dipakai pada CO₂-removal unit, untuk  menyalurkan carbonate, dan untuk flare stack. Stailess steel pipe memiliki thermal strength yang tingi (1,5 x carbon steel ).

            c. Pipa Basi Tuang (Cast iron)

Pipa besi tuang golongan kelas yang tahan akan korosi, besi tuang memiliki kekerasan tinggi tetapi memiliki kerapuhan yang tinggi pula, besi tuang tidak baik dipakai untuk fasilitas yang memiliki kontraksi dan getaran tinggi.

d. Pipa Galvanized (Galvanized Pipe)

Pipa jenis ini adalah jenis carbon steel namun bagian luar dan dalam pipa dilapisi dengan seng agar tahan terhadap karat, digunakan untuk saluran air dan conduit.

2.1.4    Bahan-bahan pipa secara umum

Bahan-bahan pipa yang dimaksudkan di sini adalah struktur bahan baru pipa tersebut yang dapat dibagi secara umum sebagai berikut :

1.         Carbon steel

2.         Carbon moly

3.         Galvanees

4.         Ferro nikel

5.         Stainless steel

6.         PVC (paralon)

7.         Chrome moly

Sedang bahan-bahan pipa yang secara khusus dapat dikelompokkan sebagai berikut :

1.         Vibre glass

2.         Aluminium (aluminum)

3.         Wrought iron (besi tanpa tempa)

4.         Copper (tembaga)

5.         Red brass (kuningan merah)

6.         Nickel copper = moneh (timah tembaga)

7.         Nickel chrom iron = incomel (besi timah chrom)

2.1.5    Pemilahan Bahan Pipa

Pipa merupakan sebuah saluran yang mentransmisikan benda dari suatu tempat ke tempat lain. Dalam menyalurkan benda, pipa memanfaatkan kondisi-kondisi yang ada di sekitarnya. Dalam hal penyaluran fluida, pipa sangat mengandalkan perbedaan tekanan di kedua ujungnya.

Material pipa ada berbagai jenis. Bagaimana cara menentukan material yang harus digunakan? Untuk menentukan material, terutama untuk industri, faktor yang paling penting adalah fluida apa yang mengalir didalamnya. Selain itu, kondisi luar dari pipa juga mempengaruhi. Dan terakhir, tentu saja sisi ekonomi juga menjadi dasar pemilihan material.

Pemilihan material harus dioptimalkan, mengingat biaya investasi dan operasional, sehingga Hidup Life Cycle Cost (LCC) dapat diminimalkan sambil memberikan faktor keamanan yang dapat diterima.

Faktor penentu untuk pemilihan bahan pipa:

1.      Pertimbangan pokok harus diberikan kepada bahan dengan ketersediaan pasar yang baik dan didokumentasikan fabrikasi dan kinerja pelayanan.

2.      Pencampuran material yang tidak terlalu bermacam-macam jenisnya

3.      Life Design.

4.      Operating Conditions.

5.      Metode perlindungan korosi

6.      Ketersediaan bahan.

7.      Pemeliharaan dan tingkat redundansi sistem.

8.      Weight reduction.

9.      Inspeksi dan pemantauan korosi.

10.  Pengaruh lingkungan eksternal dan internal, termasuk kompatibilitas bahan yang berbeda.

11.  Evaluasi probabilitas kegagalan, mode kegagalan, criticalities dan konsekuensi.

12.  Isu-isu lingkungan yang berkaitan dengan inhibisi korosi dan perawatan kimia lainnya.

13.  Analisis LCC akan menjadi dasar untuk pemilihan bahan

2.1.6    Komponen Perpipaan

Dalam sebuah proyek instalasi perpipaan baik migas maupun non migas kita melihat ada kompponen lain yang selalu berhubungan dan menempel pada pipa.

Komponen-komponen tersebut adalah :

1. Flanges - alat penggabung ke komponen lain

2. Fittings - sambungan pipa

3. Valves - katup

4. Strainger - saringan

5. Bland

6. Boltings - baut

6. Gasket

7. Special Items

8. Dan lain-lain

Dari sekian banyak jenis-jenis dan komponen pipa tersebut di atas mungkin ada sebagian yang rekan pipe fitter ketahui dan pernah dikerjakan tapi sebagian lagi belum tahu.Ok lain waktu akan saya browsing dan sharing gambar dari masing-masing pipa tersebut agar kita semua sebagai pipe fitter tahu dan tidak buta dengan pekerjaan kita sendiri.

Demikian posting ringkas tentang fungsi dan jenis-jenis pipa serta komponennya, next ke posting perpipaan selanjutnya.Semoga bermanfaat.

2.1.7    Macam – macam Sambungan Perpipaan

Gambar 2.2  Macam – macam Sambungan Perpipaan

     Banyaknya macam macam sambungan pada pipa terkadang ada yang kita tidak tahu, karena dalam pemasangan instalasi air tidak selalu lurus pasti akan terjadi sambungan, belokan, dan lain sebagainya. di bawah ini adalah macam macam sambungan pipa pvc yang sering di gunakan :

1.         SOCK PVC

Gambar 2.3 SOCK PVC

Sock pvc sering kita gunakan untuk menyambung batang pipa yang kurang atau potongan

2.         ELBOW PVC 90

Gambar 2.4 ELBOW PVC 90

Elbow 90 derajat adalah sebuah sambungan pipa pvc yang di gunakan untuk membelokan pipa ke kanan atau ke kiri maupun ke atas dan kebawah dengan busur 90 derajat.

3.         ELBOW 45 PVC

Gambar 2.5 ELBOW 45 PVC

Elbow 45 derajat ini berfungsi sama seperti elbow 90 yang berbeda tekukan dari elbow ini adalah 45 derajat.

4.         WATER MUR PVC

Gambar 2.6 WATER MUR PVC

Water mur pvc ini biasa digunakan untuk sambungan pada dekat pompa atau filter air, fungsinya seperti sock tetapi dapat dibuka dratnya bertujuan untuk perawatan atau terjadi mampet atau ngempos.

5.         SOCK DRAT LUAR (SDL) PVC

Gambar 2.7 SOCK DRAT LUAR (SDL) PVC

Sock drat luar biasa digunakan untuk penyambukan pada drat dalam dan pada batang pipa, karena memili drat di luar maka di sebut dengan sock drat luar,

6.         SOCK DRAT DALAM (SDD) PVC

Gambar 2.8 SOCK DRAT DALAM (SDD) PVC

Sock drat dalam biasa di gunakan untuk penyambungan pada pipa pvc dan pada keran air, karena keran air memiliki drat di luar.

7.         T PVC

Gambar 2.9 T PVC

Sambungan T ini biasa digunakan untuk pencabangan jalur yang tadinya 1 sumber jalur menjadi 2 sumber jalur, karna bentuknya seperti huruf T maka sambungan ini disebut dengan T.

8.         REDUSER PVC

Gambar 2.10 REDUSER PVC

Sambungan ini disebut dengan reduser, karna fungsinya adalah menyambungkan kedua pipa yang ukuranya berbeda, contoh : bila pipa 1inc akan disambung dengan pipa3/4 inc maka di butuhkan reduser.

9.         P-TRAP PVC

Gambar 2.11 P-TRAP PVC

Sambungan ini di sebut dengan p-trap karna fungsinya adalah untuk penyambungan pipa dari posisi atas ke samping , dan di bawahnya ada tutup yang dapat di buka (diputar) bertujuan agar mudah untuk perawatan jika terjadi kemampetan pada pembuangan.

2.2       Sistim Dan Instalasi Perpipaan Air Kotor Gedung UG D6

2.2.1    Gambar Diagram Skematik Sistim Dan Instalasi Perpipaan air Kotor Gedung UG D6

Gambar 2.12 Gambar Diagram Skematik Sistim Dan Instalasi Perpipaan air Kotor Gedung UG D6

2.2.2    Prinsip Kerja Sistim Dan Instalasi Perpipaan Air Kotor Gedung UG D6

A.        STP (Sewage Treatment Plant)

Sewage Treatment Plant merupakan bangunan instalasi system pengolah limbah rumah tangga atau limbah cair domestik termasuk limbah dari dapur, air bekas, air kotor, limbah maupun kotoran. Limbah yang mengandung logam berat akan mendapat perlakuan khusus, bukan termasuk dalam limbah domestik.

Bangunan STP biasanya menjadi struktur terpisah dengan struktur utama namun pada beberapa gedung yang tidak mempunyai lahan yang luas, bangunan STP berada di bawah bangunan utama atau di bawah basement. Ukuran bangunan STP menyesuaikan kapasitas penggunaan air pada suatu gedung, Contohnya Semakin banyak kamar mandi di Gedung D6 maka semakin besar kapasitas STP sehingga ukuran pun lebih besar.

Tujuan dari system pengolahan limbah cair domestik adalah agar limbah tidak mengandung zat pencemar lingkungan, sehingga layak buang sesuai dengan peraturan pemerintah yang berlaku.

2.2.3    Fungsi Dari Mesin Dan Peralatan Instalasi Perpipaan Air Kotor Gedung UG D6

A.        STP (Sewage Treatment Plant)

Terdiri dari Screen Chamber, Equalization Tank, Aeration Tank, Sedimentation Tank, Chlorination Tank, Sludge Tank, Blower Room dan Effluent Tank . 

1.      Screen Chamber adalah Suatu "Bak" yang dilengkapi dengan screen ( Tipe Basket Screen) yang memiliki fungsi sebagai penyaring sampah-sampah / padatan kasar seperti kertas tissue, plastik, pembalut, dll. yang ada dalam air limbah awal,sebelum masuk pada Equalization Tank. Juga di tambahkan Comunitor  untuk membantu memperkecil sampah organic, dan dilengkapi dengan diffuser untuk menghancurkan tinja (feces).

Gambar 2.13 Screen Chamber

2.      Equalization Tank adalah Suatu "Bak" yang digunakan untuk menyama-ratakan (homogenisasi) aliran air dan kualitas air limbah. Di dalam bak ini  juga di suplai udara dari "air blower", yang berfungsi sebagai pengaduk yang ditransfer menggunakan diffuser (tipe Air Seal Diffuser), sehingga proses homogenisasi dapat tercapai. Kemudian akan di alirkan menggunakan "Equalizing pump" yang bekerja secara automatic berdasarkan flow switch(pelampung).

Gambar 2.14 Equalization Tank

3.      Aeration Tank  adalah komponen utama dalam sistem ini,dimana pada bagian ini terjadi penguraian zat-zat pencemar (Senyawa Organic). Di dalam Aeration Tank ini, air limbah di hembus dengan udara,sehingga mikro organisme "aerob" yang ada akan menguraikan zat organic dalam air limbah. Energi yang diperoleh dari hasil penguraian tadi akan di pergunakan oleh mikro organisme untuk proses pertumbuhannya. Dengan demikian biomassa akan tumbuh dan berkembang dalam jumlah besar, yang akan menguraikan senyawa polutan yang ada dalam air limbah. Penambahan udara dalam air tersebut mempergunakan air blower yang berfungsi menyuplai udara, sehingga tercipta kondisi aerobik. Selain itu, bak aerasi in dilengkapi dengan diffuser (air seal diffuser), yang berfungsi menciptakan gelembung-gelembung udara (bubble) agar  proses penyerapan oksigen oleh mikro organisme dapat lebih optimal.

Gambar 2.15 Aeration Tank

4.      Sedimentation Tank adalah Sistem untuk pengendapan partikel - partikel floc( Activated Sludge / lumpur aktif ).sebagian lumpur aktif akan di kembalikan kedalam bak aerasi dan sebagian lagi akan di buang kedalam bak penampung lumpur(sludge tank). "Airlift System" yang dipasang pada tanki ini bertujuan mengembalikan / recycle sebagian besar lumour mengendap untuk di olah kembali,sementara Scum Skimmer berfungsi menyedot permukaan air dari sampah/padatan ringan."Airlift" dan "Scum Skimmer" yang digunakan menggunakan tenaga udara yang di hembuskan dari air blower.Pengembalian kembali Lumpur aktif dan buih harus kontinyu(terus menerus) agar proses berhasil.Dalam "Sedimentation Tank" terjadi pengendapan lumpur aktif,sedangkan air limbah yang sudah diolah (lebih jernih) mengalir secara gravitasi melalui  gutter masuk kedalam chlorin tank dan sebagian masuk kedalam Buffer Tank yang selanjutnya masuk kedalam proses Recycle.

5.      Chlorination Tank adalah Air olahan yang berasal dari proses pengendapan, di injeksikan "kaporit" / chlorine terlebih dulu untuk membunuh bakteri - bakteri pathogen, kemudian akan mengalir secara gravitasi ke dalam bak effluent.(Effluent Tank).

6.      Effluent Tank adalah Bak proses akhir dengan bantuan pompa submersible, air hasil pengolahan sebagian akan di alirkan kedalam saluran pembuangan.

7.      Sludge Tank adalah merupakan bak penampung lumpur sementara sebelum di buang oleh mobil tinja.untuk mencegah terjadinya kondisi septic,maka dipergunakan udara untuk mengaduk , sehingga kondisi aerob tetap terjaga. Bak ini apabila sudah hampir penuh, harus dibuang dengan menggunakan mobil tinja.

Gambar 2.16 Sludge Tank

8.      Blower Room adalah merupakan ruang kontrol sistem STP, dimana blower control panel dan pompa dossing serta tanki kimia berada di sini. Setiap harinya  operator STP harus masuk ke dalam ruangan ini untuk pengecekan sistem dan pembuatan larutan desinfektan.

9.      Water Recycling Plant adalah alat yang terdiri Filter Pump, Sand Filter dan Carbon Filter plus Chlorinator lengkap dengan aksesorisnya.Penjelasan proses sebagai berikut :

a.       Clear Water Pump merupakan bak penampung air yang telah melalui proses filtrasi sand filter dan carbon  filter.

b.      Filter Pump berfungsi untuk memompa air dari Effluent Tank STP menuju Sand Filter dan Carbon Filter. Pompa bekerja secara auto berdasarkan Water Level Control dan Pressure switch.

c.       Sand Filter berfungsi untuk mengurangi kekeruhan (turbidity) di dalam air.Media yang digunakan adalah Silica Sand dan Gravel sebagai support.Sand Filter bekerja secara manual/sistem pencuciannya (backwash) dengan mengubah posisi valve sesuai instruksi arah valve.Proses backwash di maksudkan untuk membuang kotoran yang tertahan pada lapisan atas media filter dengan cara merubah aliran air berlawanan yaitu dari bawah ke atas.dilakukan setiap hari selama 15-30 menit.tergantung kapasitas tabung filter.

d.      Carbon Filter berfungsi untuk menghilangkan bau, warna dan zat organik yang larut dalam air. Carbon aktif sebagai media filter bekerja dengan menyerap /adsorbsi material organikyang larut dalam air. Sistem pencuciannya sama persis dengan Sand Filter.