PENGARUH PERUBAHAN PENAMPANG TERHADAP KEHILANGAN ENERGI PADA PIPA POLIVINIL CHLORIDA (PVC)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Sistem jaringan pipa merupakan komponen utama dari sistem distribusi air bersih atau air minum suatu perkotaan. Dalam perkembanganya sistem instalasi pipa memerlukan pengawasan dan perawatan yang kontinyu, hal ini untuk mengurangi kerugian-kerugian akibat kondisi instalasi yang salah satunya dipengaruhi umur pipa. Permasalahan-permasalahan yang sering timbul akibat kurangnya perawatan dan umur pipa antara lain : a) kebocoran, b) lebih sering terjadi kerusakan pipa atau komponen lainnya, c) besarnya tinggi energi yang hilang dan d) penurunan tingkat layanan penyediaan air bersih untuk konsumen (Kodoatie, 2002: 262). Permasalahan-permasalahan di atas diperparah lagi dengan meningkatnya  sambungan-sambungan  baru  di  daerah  permukiman   maupun industri dengan  tanpa memperhatikan   kemampuan ketersediaan air  dan kemampuan sistem jaringan air minum tersebut.

Jaringan pipa air bersih atau instalasi air bersih adalah suatu jaringan pipa yang  digunakan  untuk  mengalirkan  atau  mendistribusikan  air  ke  masyarakat. Aliran terjadi karena adanya perbedaan tinggi tekanan dikedua tempat, tekanan terjadi  karena  adanya  perbedaan  elevasi  muka  air  atau  karena  digunakannya pompa yang lebih sering untuk mengalirkan air dari tempat yang rendah ketempat

yang lebih tinggi. Penggunaan pompa dapat pula bertujuan untuk mengurangi adanya faktor gesekan antara aliran air dengan dinding basah pipa yang timbul di sepanjang saluran pipa sebagai akibat adanya viskositas cairan.

Pada saat ini, masih banyak digunakan pipa besi (galvanis ) dan pipa jenis polivinil chlorida (PVC) oleh masyarakat, pipa-pipa tersebut tersedia dipasaran dengan berbagai merek baik yang diproduksi oleh industri dalam negeri maupun dari produk impor. Penggunaan pipa oleh masyarakat tentunya dengan berbagai pertimbangan sesuai dengan kebutuhan, misalnya : saluran pipa harus lebih tahan terhadap korosi, tahan terhadap temperatur tinggi, tidak mudah pecah atau bocor dan mudah dipasang secara flexible.

Salah satu gangguan atau hambatan yang sering terjadi dan tidak dapat diabaikan pada aliran air yang menggunakan pipa adalah kehilangan energi akibat gesekan dan perubahan penampang atau pada tikungan serta gangguan–gangguan lain yang mengganggu aliran normal. Hal ini menyebabkan aliran air semakin lemah dan mengecil.

Perencanaan sistem distribusi air didasarkan pada 2 (dua) faktor utama yaitu kebutuhan air dan tekanan (Brebbia & Ferrante, 1983 dalam Triatmojo 1996 : 58). Kebutuhan air yang harus dipenuhi akan menentukan ukuran dan tipe sistem distribusi yang di inginkan misalnya dipakai kebutuhan 125 liter / orang untuk suatu jaringan, maka kita harus merencanakan debit dan tekanan yang akan diberikan. Sedangkan tekanan menjadi penting karena tekanan rendah akan mengakibatkan masalah dalam distribusi jaringan pipa, namun bila tekanan besar akan memperbesar kehilangan energi. (Triatmojo 1996 : 58).

Kehilangan energi adalah besar tingkat kehilangan energi yang dapat mengakibatkan berkurangnya kecepatan aliran air dalam saluran. Secara umum kehilangan energi dikelompokan menjadi 2 (dua) :

1.1.1.   Kehilangan energi akibat gesekan.

Kehilangan energi akibat gesekan disebut juga kehilangan energi primer (Triatmojo, 1996 : 58) atau major loss (Kodoatie 2002 : 245). Terjadi pada pipa lurus berdiameter konstan.

1.1.2.   Kehilangan energi akibat perubahan penampang dan aksesoris lainnya.

Kehilangan energi akibat perubahan penampang dan aksesoris lainnya disebut juga kehilangan energi skunder (Triatmojo 1996 : 58)  atau minor loss (Kodoatie 2002 : 245). Misalnya terjadi pada pembesaran tampang (expansion), pengecilan penampang (contraction), belokan atau tikungan.

Pemakaian jaringan pipa dalam bidang teknik sipil terdapat pada sistem distribusi jaringan air minum. Sistem jaringan ini merupakan bagian yang paling mahal dari suatu perusahaan air minum. Oleh karena itu harus dibuat perencanaan yang teliti untuk mendapatkan sistem distribusi yang efisien. Jumlah atau debit air yang disediakan tergantung pada jumlah penduduk dan industri yang dilayani, serta perlu diperhitungkan pertumbuhannya dimasa yang akan datang.

Dalam perencanaan jaringan pipa air bersih di tentukan oleh kebutuhan air dan tekanan aliran yang diperlukan. Tekanan akan menimbulkan energi aliran, tekanan kecil akan mengakibatkan masalah dalam distribusi, sedang bila tekanan besar akan mempertinggi kehilangan energi.

Perlunya penelitian mengenai kehilangan energi pada pipa lurus maupun adanya perubahan penampang terutama pada pipa jenis polivinil chlorida (PVC) berdiameter ½ “dan ¾”, hal ini mengingat pipa jenis ini masih banyak dipergunakan pada pemukiman penduduk maupun industri. Selain itu pipa jenis PVC sangatlah berbeda dengan pipa jenis lainya sehingga sangat dibutuhkan informasi tentang berapa besar kehilangan energi pada pipa jenis ini.

1.2       Permasalahan

Selama ini pada jaringan yang luas membutuhkan pipa yang banyak dan mungkin berbeda diameternya, hal ini tentu diperlukan kecermatan dalam perencanaan dan penelitian terlebih dahulu. Salah satu yang harus diketahui dalam perencanaan jaringan pipa adalah besarnya kehilangan energi yang terjadi pada saluran atau pipa yang akan digunakan, sehingga meminimalisir kerugian – kerugian yang akan terjadi. Oleh karena itu dalam penelitian ini peneliti merumuskan suatu permasalahan berapa besar kehilangan energi pada pipa lurus dan adanya perubahan penampang khususnya pada saluran pipa jenis PVC merk maspion dengan diameter ½ inchi dan ¾ inchi.