2007 12 11-13 Pompa Dan Pemipaan Lapi

12/12/2007 Lab En Thermal Tek Mesin ITB 1

Pelatihan :

P O M P A DAN INSTALASI PEMIPAAN

(Operasi, Perawatan dan Troubleshooting)

Ir. Pawito MSc

PROGRAM STUDI T E K. M E S I N I T B, BANDUNGBandung Juli 2007


Definisi PompaMesin yg menstransfer cairan dan pd ttk yg ditujucairan mempunyai energi spt yg tlh disyaratkan.

Energi yg disyaratkanEnergi tekanan ………….vEnergi kinetik ………….vEnergi potensial …………vEnergi yg terkait dgt temperatur (en. dalam)……x

Penjumlahan en. tekanan, en. kinetik dan en. potensialdisebut head

Head : bahasan sentral

melevasizsmbumigravitasipercepag

smalirankecepaVmNjenisberat

mNtekananp

mNNmNJzgVpH

...........................................:/.....tan:

/........................tan:/..................................:

/......................:

//..............2

2

3

2

2

−−

−−

==++=

γ

γ


Head cairan : potensi cairan

Head cairan : energi mekanik ygdipunyai setiap Newton cairan

Turunnya head cairan bukan kehilanganenergi ttp energi head tsb berubah menjadienergi dalam (energi dalam naik)

Naiknya energi dalam cairan dpt ditebakdg naiknya temperatur cairan ybs.

Head cairan akan turun bilaaliran mengalami gesekan

Head cairan dpt naik bilacairan dilewatkan pompa


ALIRAN CAIRAN


NOTASI

Ngaya (F)

m = J/N = Nm/Nhead (H)

Pa = N/m2tekanan (p)

K temperatur (T)

J/s = Wattdaya (P)

Nm = Joule (J)energi (e)

N = kg m/s2berat (G)

swaktu (τ)

mpanjang (L)

kgmasa (M)

Ns/m2visk. dinamik (μ)

m/s2Gravitasi (g)

-grav. spes. (sg)

J/kgKpanas jenis (c)

J/kgKknst. Gas parsial.(R)

J/kgmoleKknst Gas univ. (R )

kg/m3massa jenis (ρ)

m3/kgvolume jenis (v)

m2/svisk.kinematik (ν)

N/m3berat jenis (γ)


KONVERSI SATUAN

1 kkal = 4186 J1BTU = 1055,056 J

Jenergi

1 HP = 0,745 kW1 DK = 0,735 kW

Watt (W)daya

1 atm = 101.325 Pa1 bar = 100.000 Pa1 psi = 6894,757 Pa

Patekanan

1 ft = 0,3048 mmpanjang

1 kg = 9,81 N1 lbf =4,448222 N1 psi = 6894,757 Pa

Ngaya

KonversiSatuan DasarBesaran


LAJU ALIRAN


LAJU ALIRAN

• Laju aliran volume (flow-rate)

Q = VA (m3/s)

V : kecepatan (m/s) A : luas penampang normal thd aliran

• Laju aliran massa (mass-flow-rate)

M = ρVA (kg/s)

ρ : massa jenis (kg/m3)


KERUGIAN HEAD


KERUGIAN HEAD

1

1

1

2

2

2


HEAD CAIRAN

• Head Cairan

H = p/γ + V2/2g + z ( J/N = m )

• Kerugian Head

• HL = H1 – H2• HL = λ (L/Di)V2/2g (Darcy-Weisbach)


KERUGIAN HEAD

• Definisi– Karena gesekan sebagian head menjadi

energi dalam cairan– Kenaikan energi dalam cairan dianggap sbg

kerugian head• Jenis

– Mayor (pipa)– Minor (fittings)


PERHITUNGAN HEAD LOSS

• Akibat gesekansetiap kenaikan 0,1 oC, air kehilangankemampuan naik 42,67 m.

• Formula – Darcy-Weisbach– Hazen-William – Dll


HEAD LOSS MAYOR

• Darcy-Weisbach

HL = λ (L/Di)(V2/2g)

L : panjang pipa (m)Di : Diameter dalam pipaV : kecepatan alirang : percepatan gravitasi bumi (9,81 m/s2)λ : koefisien gesek (diagram Moody)


KOEFISIEN GESEK

• Tergantung

diameter pipakekasaran permukaan pipakecepatan aliranmassa jenis cairanviskositas cairan

• Dicari dengan diagram Moody

• Angka Reynolds

Re = VDρ/μRe < 2300 → aliran laminer3000> Re > 2300 → transisiRe > 3000 → aliran turbulen


DIAGRAM MOODY

Kek

asar

an re

latif

= e

/D


HAZEN-WILLIAM (HEAD LOSS MAYOR)

• PersamaanHL = (10,666 L Q1,85) / C1,85 D4,85) (m)

L : panjang pipa (m)Q : laju aliran volume (m3/s)C : konstanta tgt pd jenis dan kondisi pipaD : diameter pipa (m)

• GrafikPraktis


KONSTANTA HAZEN-WILLIAM

140Pipa dg lapisan ter arang batu

130 - 140Pipa dg lapisan semen

80 - 100Pipa baja tua

120 - 130Pipa baja baru

100Pipa besi cor tua

130Pipa besi cor baru

harga CJenis pipa


HAZEN-WILLIAM C=100


HAZEN-WILLIAM C = 110


HEAD LOSS MINOR• Kerugian akibat adanya sambungan-sambungan (fittings)

– sambungan pipa– sambungan belok– katup– flow-meter– Dll

• Dicari dengan konstanta empirik

(HL)mnr = K (V2/2g) → K ditabelkan untuk ber-macam macam jenis sambungan

• Dicari dengan panjang ekivalen empirik

Kerugian yg terjadi disamakan dengan kerugian yg terjadi pd pipa ybs dg panjang tertentu


KERUGIAN HEAD MINOR DALAM PANJANG EKIVALEN

FITTINGS HEAD LOSS DALAM L EKIVALEN

Belokan 45° (1-3)” (15-20)D Belokan 90° R standard R/D = 3 R/D = 4

32 D 24 D 10 D

Belokan 180° 75 D Sambungan silang 50 D Sambungan T (40-80)D Meteran air Jenis torak Jenis cakram Jenis turbin

600 D

(135-400)D (200-400)D

Katup sorong Terbuka 100 % Terbuka 75 % Terbuka 50 % Terbuka 25 %

7 D

(10-40)D (100-200)D

800 D Katup bola (1-2½)” (3-6)” (7-10)”

45 D 60 D 75 D


KERUGIAN HEAD TOTAL

Merupakan penjumlahan :

kerugian head mayorkerugian head minor

(HL)total = (HL)mayor + (HL)minor


CAIRAN NON AIR


KOREKSI UNTUK MINYAK

• Dinyatakan dg konstanta koreksiQo = CQ Qw

Ho = CH Hw

ηo = Cη ηw

• Tergantung pada :• viskositas• laju aliran• head


FAKTOR KOREKSI UNTUK MINYAK LAJU ALIRAN KECIL


FAKTOR KOREKSI UNTUK MINYAK LAJU ALIRAN BESAR


VISKOSITAS BEBERAPA CAIRAN


FAKTOR KONVERSI SATUAN VISKOSITAS


POMPA


PENGGOLONGAN POMPA

• Volumetrik (Positive Displacement)

– torak (reciprocating)– bilah geser (sliding vanes)– ulir (screw)– dll

• Dinamik

– sentrifugal– aksial– aliran campuran


2

2

/..12,5...08,518771981088,52

...88,5281,9

)60/1450)3,0((

cmkgPaxp

Air

mH

===Δ

==π

discharge ditutup


KOMPRESI CAIRAN


KOMPRESI CAIRAN • Head pompa

– Hp = H2 – H1

• Kerja Diterima Cairan (theoritik)

– w = ( p2/γ + V22/2g + z2 ) – (p1/γ + V1

2/2g + z1) – w = ( H2 - H1 )

• Daya hidrolik ( Water Horse Power, WHP)

– WHP = γ Q (Hp)


DAYA IMPELLER

• Energi impeller

– menaikkan head fluida– menaikkan temperatur fluida

• Daya impeller

Pimpeller = γQ{ ( H2 – H1) + (u2 – u1) }


DAYA POROS

• Energi poros

– energi impeller– energi hilang untuk gesekan packing dll

• Daya poros

Pporos = Pimpeller / ηmek = T (2πn/60)

ηmek : efisiensi mekanikT : torsi yg bekerja pd poros


DAYA MOTOR PENGGERAK

• Energi motor penggerak

– energi poros– energi terbuang di gear-box (bila ada)– energi terbuang di bantalan motor penggerak– energi untuk pompa pelumas– dll

• Daya motor penggerak

Pmtr = Pporos/ηmtr

hmtr : efisiensi motor penggerak ( termasuk gear box, bila ada)


NERACA ENERGI

head

pom

pa

en. i

mpe

ller

en. p

oros

en. m

otor

en. d

iterim

aca

iran

pero

leha

n


KONSTRUKSI POMPA


POMPA SENTRIFUGAL


POMPA SENTRIFUGAL HORIZONTAL HISAP GANDA


POMPA SENTRIFUGAL VERTIKAL


POMPA AKSIAL VERTIKAL


POMPA ALIRAN CAMPURAN


POMPA SENTRIFUGAL BERTINGKAT DG IMPELLER

BERLAWANAN ARAH


POMPA DG DRUM PEMBALANS


PEMBANGKITAN HEAD


IMPELLER POMPA


PEMBANGKITAN HEAD• Impeller diputar dg

kecepatan putaran n rpm

• kecepatan tangensial kaki impeller

– U1 = 2π R1 n / 60 m/s– U1 = π D1 n / 60 m/s

• kecepatan tangensial kepalaimpeller

– U2 = 2π R2 n / 60 m/s– U2 = π D2 n / 60 m/s

R2

R1


PEMBANGKITAN HEAD

• Segitiga kecepatan

U : kec. tangensial impellerW : kecepatan fluida thd impellerC : kecepatan fluida thd tanah

WUCrrr

+=


PEMBANGKITAN HEAD

• Persamaan EULER

guCUuCUH 1122 −

=


PEMBANGKITAN HEAD TEORITIK

• Sentrifugal α1 = 90°

• Gabung dg kekekalan massa danfaktor konstruksi

b2 : lebar celah pd kepalaimpeller

ε2 : faktor penyempitan krnketebalan bilah impeller

W2r : kecepatan fluida dlm arahradial

guCUH 22=

)(2222

22tan βεπ bD

QUUH −=

2 > 90o

2 = 90o

2 < 90o

HE

AD

foreward

backward

radial


PEMBANGKITAN HEAD SEBENARNYA

Koreksi

– Kerugian sirkulasi– Kerugian tumbukan– Kerugian gesek aliran

2 < 90o

HE

AD

backward

n

a

b

ca : kerugian sirkulasib : kerugian tumbukanc : kerugian gesek aliran

teoritik

sebenarnya


KURVA H-Q PD BEBERAPA KECEPATAN PUTAR

Afinitas

Qbaru/Qlama = (nbaru/nlama)1

Hbaru/Hlama = (nbaru/nlama)2

Pbaru/Plama = (nbaru/nlama)3

n1

n2

n3

n1 < n2 < n3

Q


SISTEM INSTALASI POMPA

Semua peralatan atau komponen instalasiyg memberi tahanan aliran pd instalasidimana pompa di-install

pipagas dalam tankifittingselevasi


INSTALASI

p1

p2

z2

z1

reservoir hisap

reservoir tekan

motorpenggerakpompa

sisi t

ekan

sisi

hisa

p


HEAD SISTEM

• Head sistem– Head statik → tidak berubah thd laju aliran

• Tekanan gas didalam tanki (p2/γ – p1/γ)• Elevasi reservoir (z2 +/- z1)

Tanda “-” untuk reservoir hisap diatas pompa

– Head dinamik → berubah dg laju aliran• Gesekan aliran• HL = λ (L/D) (V2/2g) = K Q2


HEAD SISTEM

( Z2 +/- Z 1 )

( p2/γ - p1/γ )

K Q2

Q

H


OPERASI POMPA


TITIK KERJA

• Kesetimbangan sistemdengan pompa

– Qsistem = Qpompa

– Hsistem = Hpompa

• Daya hidrolik pompa

Phidr = γ Qkerja Hkerja


PENGUBAHAN PEMBUKAAN KATUP

• Katup semakin ditutup, gesekansemakin besar

• Konstanta gesekan alirantergantung pada :

– pada jenis– ukuran– kehalusan pembuatan– bahan katup


PENGUBAHAN KECEPATAN PUTAR

• Kecepatan putar berubah, harga U, W dan C berubah

• AfinitasQbaru/Qlama = (nbaru/nlama)1

Hbaru/Hlama = (nbaru/nlama)2

Pbaru/Plama = (nbaru/nlama)3


PENGUBAHAN KECEPAN PUTAR DAN PENGUBAHAN PEMBUKAAN KATUP

H


OPERASI GANDA


POMPA SERI


POMPA PARALEL

Htunggal

Q

paralel

tunggal

Hparalel

QparalelQtunggal


KECEPATAN SPESIFIK

• Teori keserupaan untuk 2 pompa yg serupa geometridan serupa kinematik

• Kecepatan spesifik (ns) : kecepatan putar suatu jenispompa bila head dan laju alirannya berharga 1 satuan( mis. H = 1m , Q = 1 m3/s)

ns = n Q½ / H3/4

4/32

224/3

1

11

HQn

HQn =


KECEPATAN SPESIFIK

• Kecepatan spesifik juga dapat dinyatakan atasdasar H dan daya. Untuk H = 1m dan P = 1000 Watt

nsp = 3,132 n Q½ / H3/4

• Harga kecepatan kritis tgt pd satuan.

• Untuk patokan rancangan ns telah ditabelkan


KECEPATAN SPESIFIK


KECEPATAN PUTAR KRITIS


FAKTOR YG MENENTUKAN KEC. PUTAR KRITIS

• Jarak antara bantalan dan rancangannya

• Diameter poros dan bahannya

• Berat impeller dan kekakuannya

• Sifat pelumas ( viskositas, temperatur dll)

• Kekakuan dan koefisien damping komponen seal, packing danwearin ring

• Rumah dan kekakuan poros.


PUTARAN KRITIS


PUTARAN KRITIS

• Gaya sentrifugalF = M ( y + e )ω2

• Gaya sebanding dg lendutan

F = K y K : kekakuan poros

• Kesetimbangan

M ( y + e )ω2 = K yY = M e ω2 / ( K + ω2 )

• Kecepatan putar kritis tercapai y →∞

ωkr = ( K / M)½


KECEPATAN PUTAR KRITIS

• Kecepatan putar kritis

• nkr = (30/π) ωkr nkr = (30/π) (K/M)½

• Harga K tergantung pdDiameter porosJarak antara bantanBahan poros


TINGGI HISAP

Tinggi hisap yg tidak tepat akanmenyebabkan– sulit di-start– kehilangan mampu hisap– laju aliran kurang– timbul getaran dan bising– panas– kavitasi


KAVITASI

• Proses terjadinya gelembung yg berisi uapcairan yang dipompa

• Terjadi pada pedalaman pompa dimanatekanan pada tempat ybs lebih rendahdaripada tekanan jenuh cairan ybs padatemperatur ybs


TABEL UAP JENUH AIR

T p v f v g T p v f v g0C Mpa m³/kg m³/kg 0C Mpa m³/kg m³/kg15 0.00170 0.001 001 77.93 185 1.1227 0.001 134 0.174 0920 0.00234 0.001 002 57.79 190 1.2544 0.001 141 0.156 5425 0.00317 0.001 003 43.36 195 1.3078 0.001 149 0.141 0530 0.00425 0.001 004 32.89 200 1.5538 0.001 157 0.127 3035 0.00563 0.001 006 25.22 205 1.7230 0.001 164 0.115 2140 0.00738 0.001 008 19.52 210 1.9062 0.001 173 0.104 4145 0.00959 0.001 010 15.26 215 2.104 0.001 181 0.094 7950 0.01235 0.001 012 12.03 220 2.318 0.001 190 0.086 1955 0.01576 0.001 015 9.568 225 2.548 0.001 199 0.078 4960 0.01994 0.001 017 7.671 230 2.795 0.001 209 0.071 5865 0.02503 0.001 020 6.197 235 3.060 0.001 219 0.065 3770 0.03119 0.001 023 5.042 240 3.344 0.001 229 0.059 7675 0.03858 0.001 026 4.131 245 3.648 0.001 240 0.054 7180 0.04739 0.001 029 3.407 250 3.973 0.001 251 0.050 1385 0.05783 0.001 033 2.828 255 4.319 0.001 263 0.045 9890 0.07014 0.001 036 2.361 260 4.688 0.001 276 0.042 2195 0.08455 0.001 040 1.982 265 5.081 0.001 289 0.038 77

100 0.10135 0.001 044 1.6729 270 5.499 0.001 302 0.035 64105 0.12082 0.001 048 1.4194 275 5.942 0.001 317 0.032 79110 0.14327 0.001 052 1.2102 280 6.412 0.001 332 0.030 17115 0.16906 0.001 056 1.0366 285 6.909 0.001 348 0.027 77120 0.19853 0.001 060 0.8919 290 7.436 0.001 366 0.025 57125 0.2321 0.001 065 0.7706 295 7.993 0.001 384 0.023 54130 0.2701 0.001 070 0.6685 300 8.581 0.001 404 0.021 67135 0.3130 0.001 075 0.5822 305 9.202 0.001 425 0.019 948140 0.3613 0.001 080 0.5089 310 9.856 0.001 447 0.018 350145 0.4154 0.001 085 0.4463 315 10.547 0.001 472 0.016 867150 0.4758 0.001 091 0.3928 320 11.274 0.001 499 0.015 488155 0.5431 0.001 096 0.3468 330 12.845 0.001 561 0.012 996160 0.6178 0.001 102 0.3071 340 14.586 0.001 638 0.010 797165 0.7005 0.001 108 0.2727 350 16.513 0.001 740 0.008 813170 0.7917 0.001 114 0.2428 360 18.651 0.001 893 0.006 945175 0.8920 0.001 121 0.2168 370 21.03 0.002 213 0.004 925180 1.0021 0.001 127 0.194 05 374.14 22.09 0.003 155 0.003 155


HUBUNGAN TEMPERATUR DG TEKANAN JENUH

UNTUK BEBERAPA CAIRAN

12

3

4

5

67

89


AVAILABLE NET POSITIVE SUCTION HEAD

• Head dinamik pd “S”

– Hs = pa/γ –/+ zs – HLs

– Tanda “+” untuk instalasi yg pompanyadibawah reservoir hisap

• Net Positive Suction Head Tersedia(NPSH)av

– Margin antara Head dinamik suction thdhead tekanan uap yang diberikan

– (NPSH)av = pa/γ –/+ zs – HLs - pv/γ


TEKANAN ATMOSFIR BAKU

0 5 10 15 20 25 30 40

4

8

12

16

20

24

28

elevasi x 1000 ft

30


AVAILABLE NET POSITIVE SUCTION HEAD

• Harga (NPSH)av tergantung pd instalatur

• Memperbesar (NPSH)av dilakukan dengan :

– memperkecil “z” bila pompa diatas reservoir hisap– memperbesar “z” bila pompa dibawah reservoir hisap– memperkecil HL ( permukaan, diameter, fittings,

panjang pipa ?)– Menaikkan pa untuk reservoir tertutup (bila terbuka

hanya tergantung pd tekanan ambient)


REQUIRED NET POSITIVE SUCTION HEAD

• Margin antara head dinamik suction thd head tekanan uap yg diminta oleh manufaktur agar tdk terjadi kavitasi

• Hanya pabrik pembuat yg tahu krn telahmelakukan pengujian thd pompa ybs

• Juga sering disebut Dynamic Depression Head

• Lambang (NPSH)req


PENCEGAHAN KAVITASI• Prinsip

(NPSH)av > (NPSH)req

pa/γ –/+ zs – HLs - pv/γ > (NPSH)req

• (NPSH)req harganya semakin besardengan semakin meningkatnya laju aliran


PENGARUH KAVITASI

kurva Q-H normalkurva Q-H kavitasi

kurva Q- kavitasi

kurva Q- normal

Q

H kavitasi


INSTALASI PEMIPAAN


INATALASI POMPA


INSTALASI POMPA


HISAPAN UDARA


POSISI PIPA HISAP

1/200 - 1/50


PEMASANGAN FLENS PD PIPA HISAP


PEMASANGAN KATUP PD PIPA HISAP


KELAINAN OPERASI


SURGING

• Gambar (a)

Bila ada pengurangan Q, head pompa naik shg mendorong Q meningkat kembali

• Gambar (b), sebelah kiri A

Bila ada pengurangan Q, head pompa semakin turun, sehingga Q lbh berkurang dan head lbh turun, dst. Akhirnya Q=0

Head sistem turun dan pompamemberikan Q lagi, demikianterjadi secara berulang.

Q

H

kurva yang stabil

AB

C

( a )


KAVITASI

• Terjadi bila

(NPSH)av < (NPSH)req

• Laju aliran Q lbh kecil dari lajualiran minimum

• Temperatur naik, tekanan uapnaik shg (NPSH)av turun

• Terjadi kondisi tak balans pd pihak cairan, shg timbul vibrasi

• Vibrasi menimbulkan banyakmasalah derivative

• Laju aliran minimum diatasidengan membuka katup pintas(by-pass atau re-fill)


WATER HAMMER

• Peningkatan tekanancairan krn gejala akustik

• Merupakan rambatangelombang tekanan ygberinterferensi

• Dapat menyebabkan pipapecah dan atau pomparusak

Tergantung :

– bahan, diameter dan tebalpipa.

– Cairan yg dipompa– Waktu kritis yg diperlukan

oleh gelombang tekanan– Perubahan kecepatan

cairan akibat pembukaanatau penutupan katup

– Kecepatan pembukaanatau penutupan katup


WATER HAMMER• Kecepatan gel. tekanan dalam pipa

c = (K/ρc)½ , K = Ec/ {1 + (D / t)(Ec / Et)}

− ρc : massa jenis cairan ( untuk air ρ = 1000 kg/m3 )– Ec : modulus elastisitas cairan ( air Ec = 2,07 109 Pa)– D : diameter pipa– t : tebal pipa– Et : modulus elastisitas pipa ( baja, Et = 2,07 1011 Pa,

besi cor 1,035 Pa)


WATER HAMMER

• Tekanan water hammer

Pwh = (tkr/tak) ( ρc c ΔV ) Pascal

tkr : waktu yg diperlukan gel. tekanan pergi dandatang lagi

• tak : waktu aktual yg digunakan untuk membukaatau menutup katup sehingga terjadi perubahankecepatan ΔV


FLUKTUASI TEKANAN

• Saat bilah impeller berhadapan dg lidah casing, tekanan cairan akanberdenyut dan diteruskan ke kolom cairan.

f = z n / 60 z : jml bilah

• Bila denyut berosonansi dg kolomcairan, maka akan menimbulkangetaran dan bunyi.

• Tekanan dapat diperkecil dg :

– memperbesar δ– pemasangan kamar ekspansi


VIBRASI DAN BUNYI

Penyebab vibrasi– Fluktuasi tekanan (spt di-depan)

– Aliran tidak mantap• Dioperasikan diluar titik rancangan → pusaran• Katup tertutup sebagian

– Kavitasi

– Surging

– Water hammer

– Tak balans

– Alignment kurang baik

– Pemilihan bantalan kurang tepat

– Pelumas kurang baik

– Pemilihan seal kurang tepat


MATERIAL


Material Pompa• Keberhasilan instalasi pompa

– prestasi• head• kapasitas• efisiensi

– umur• Umur

– Cairan netral– Temperatur tdk tinggi– Bebas dari material abrasif– Operasi kontinyu pd efisiensi maksimum– Margin yg cukup antara (NPSH)av dg (NPSH)req


Umur Pompa

• DesignTemasuk pemilihan material

• Cairan yg dipompa– korosif– Abrasif

• Temperatur– Lingkungan lbh reaktif– (NPSH)av turun– Kekuatan material turun

• Operasi– kontinyu/ tdk kontinyu– Titik operasi

Hanya pd kapasitas ef max pompa bebas tumbukan

• Perawatan


Kegagalan

• Erosion corrosion– Kecepatan relatif aliran thd komponen– Semakin besar angle of attack korosi semakin meningkat ( separasi

aliran, turbulen, material removal)– Sifat cairan– Material komponen dan kekerasan (Brinell Number)– Tergantung pd film permukaan komponen

• Material dan kecepatan relatif aliran– Austenitic stainless steel seri 300 laju korosinya thd air laut hampir tidak

tgt pd kecepatan aliran– Bronze kecepatan laju korosinya meningkat dg tajam thd kecepatan

aliran– Untuk design pompa yg standard kekerasan biasanya dibatasi sampai

350 BHN, bila lbh tinggi akan mempersulit pengerjaan


Kegagalan

• Fatigue corrosion

– Tergantung batas ketahanan material. Biasanya 0,5 ketahananstatik

– Bila lingkungan bersifat korosif ketahan material berkurang lagiDg beban fatgue dan lingkungan korosif, terjadi retak kecil pd permukaan, merambat semakin dalam dan komponen rusak

– Dg beban fatigue dan lingkungan korosif, material yg ketahananstatiknya 1000 psi dapat turun hanya 7500 psi

– Rancangan poros (shaft) didasarkan pd beban fatigue. Perludilindungi jangan sampai kontak dg cairan dengan sleeve.


Kegagalan• Intergranular corrosion

– Korosi pd batas butir di pedalaman material– Presitipatasi karbide pd batas butir pd saat

pendinginan pelan pd waktu pengecoran– karbide akan terserang oleh lingkungan korosif dan

akan merusak matrik butir shg material menjadilemah

– Pd stainless steel yg austenitik intergranularcorrosion, biasanya dpt di cegah dg pemanasanulang dan kemudian dikeraskan (quenching)

– Intergranular corrosion pd stainless steel seri 300, juga dpt dicegah dg pengontrolan kandungan karbon(< 0,03 %)


Kegagalan

• Erosi akibat Kavitasi

– Luka permukaan krn tegangan yg besar sbg akibat pecahnyagelembung kavitasi

– Material berikut ( disussun dg urutan ketahanan kavitasi ygsemakin meningkat)

• Besi tuang• Bronze• Baja tuang• Manganese bronze• Monel• Stainless steel seri 400• Stainless steel seri 300• Nickel-aluminium bronze


Kegagalan• Keausan krn material abrasif

– Lepasnya material krn abrasi dari material ygterkandung cairan.

– Material berikut ( disussun dg urutan ketahananabrasi yg semakin meningkat)

• Besi tuang• Bronze• Manganese bronze• Nickel-aluminium bronze• Baja tuang• Stainless steel seri 300• Styinless steel seri 400


Kriteria Pemilihan Material• Impeller

– Ketahanan korosi– Ketahanan abrasi– Ketahanan kavitasi– Sifat mampu cor dan machining– Harga

• Casing– Kekuatan– Ketahanan korosi– Ketahanan abrasi– Sifat mampu cor dan machining– Harga


Kriteria Pemilihan Material• Shaft

– Batas ketahan (fatigue)– Ketahanan korosi– Kepekaan thd sudut sudut tajam ( notch)– Harga

• Wearing ring– Ketahanan korosi– Ketahanan abrasi– Ketahanan keausan– Sifat mampu cor dan machining


Material


Wearing Ring


Wearing Ring• Wearing Ring ( Cincin Penyekat)

– Mencegah bocornya cairan dari discharge impeller kesuction

– Bocornya wearing ring dpat menyebabkan flow berkurang dan efisiensi turun sebesar 5 %

– Wearing ring merupakan pasangan antara wearing ygdipasang di casing dan wearing yg dipasang diimpeller


Wearing Ring

• Wearing ring dpt rusak karena– Cairan mengandung partikel partikel abrasif– Lendutan poros– Vibrasi– Alignment yg kurang sempurna– Umur

• Material wearing ring mempunyai persyaratan tdk mudah lecet atauluka shg umumnya digunakan bahan– Bronze dg bronze yg lain– Besi tuang dg bronze– Baja dg bronze– Monel dg bronze– Besi tuang dg besi tuang


Wearing Ring

• Pemasangan wearing ring hrs memperhatikanclearance

• Clearance (s) tgt pd diameter (D)

s = 0,01 + 0,001(D – 6)

s dan D dalam inci

• Untuk diameter < 6 “ clearance 0,01”

2007 12 11-13 Pompa Dan Pemipaan Lapi

Documents

Transcript of 2007 12 11-13 Pompa Dan Pemipaan Lapi