SISTIM PIPA KAPAL BERDAYA MESIN 2655 HP Sri Pramono Ratna Dwi Kurniawan Staf Pengajar Akademi Teknik Perkapalan (ATP) Veteran Semarang
Abstrak
Sistem pipa mempunyai peranan penting dalam pelayanan umum di kapal. Karena tanpa sistem pipa maka pompa sebagai alat untuk memindahkan fluida dari suatu tempat ke tempat lain tidak dapat mengalirkan atau memindahkan fluidanya. Sistem pipa di kapal secara umum meliputi pipa bahan bakar, pipa minyak pelumas, pipa air tawar, pipa air saniter, pipa air ballas, pipa bilga, pipa pemadam kebakaran. Sistem instalasi pipa meliputi pipa, flens (sambungan pipa), valve (Katup), alat tambahan Separator. Sistem instalasi diharapkan menghasilkan suatu jaringan instalasi pipa yang efisien baik dari segi peletakan maupun segi keamanan sesuai peraturan – peraturan klasifikasi maupun dari spesifikasi installation guide dari sistem pendukung permesinan. Dalam menentukan ukuran diameter pipa bahan bakar, pipa minyak pelumas, pipa air minum, pipa air saniter, pipa air ballas, pipa bilga, pipa pemadam kebakaran berdasarkan : jenis fluida yang mengalir di dalam pipa, volume fluida yang akan dipindahkan, kecepatan aliran fluida yang akan dipindahkan, juga memperhatikan adanya tekanan akibat gesekan. Kata kunci : Ukuran, Diameter, Pipa, Kapal PENDAHULUAN Latar Belakang Untuk memindahkan fluida dalam jumlah yang sangat besar tidaklah mudah. Salah satu ciri aktivitas diatas kapal adalah setiap pekerjaan hendaknya dilakukan seefektif mungkin sehingga penggunaan waktu yang tepat selalu diperhitungkan. Dapat kita bayangkan jika memindahkan sejumlah bahan bakar, air tawar dan minyak pelumas dikerjakan secara manual atau dengan kata lain menggunakan tenaga manusia, ini memerlukan waktu yang lama sehingga efektivitas yang telah dicanangkan tidak akan tercapai. Pinsip utama dan mendasar dengan digunakanya pompa dan sistem perpipaan diatas kapal dalam hal memindahkan sejumlah zat cair / fluida memberikan keuntungan
yang besar dalam hal pemanfaatan tenaga manusia. Dengan demikian perlakuan terhadap unit pesawat / alat bantu (mesin fluida / pompa) sangat diperlukan. Hal–hal yang diperlukan adalah sikap setiap awak kapal bagian mesin untuk melaksanakan perawatan dan perbaikan sesuai standar yang telah ditetapkan. Dengan memperhatikan ketentuan tersebut maka usia pakai dari pompa dan sistem perpipaanya dapat lebih panjang. Sistem Perpipaan Sistem perpipaan berfungsi mengalirkan suatu fluida dari suatu tempat ke tujuan yang diinginkan dengan bantuan mesin fluida atau pompa. Misalnya pipa yang dipakai untuk memindahkan minyak dari tangki minyak pelumas ke mesin penggerak kapal. Keamanan dan efisiensi (irit) dari sebuah kapal tergantung pada pipa – pipanya, karena semua pipa – pipa berguna untuk memindahkan fluida (lalu lintas fluida /cairan). Bagian – bagian sistem pipa meliputi : 1. Pipa Pipa merupakan bagian utama dari suatu sistem 2. Flens (sambungan pipa) Flans merupakan peralatan yang digunakan untuk menghubungkan dari sistem dengan melalui cara menyambung, berbentuk T, L, dan Lurus. 3. Valve (katup) Valve adalah untuk memutus dan menghubungkan serta merubah arah aliran fluida 4. Valve Gear Valve gear dipakai untuk mengontrol baik lewat dekat maupun jauh melalui remote control. 5. Peralatan tambahan lain Merupakan peralatan tambahan yang tidak pada sistem, misalnya Separator terdapat proses pemisahan antara air dengan bahan bakar. Sistem instalasi perpipaan dikapal dapat dikelompokkan dalam beberapa kelompok layanan diatas kapal, antara lain : 1. Layanan Permesinan Yang termasuk dalam kelompok ini adalah sistem – sistem yang akan melayani kebutuhan dari permesinan dikapal (main engine and auxilliary engine) seperti sistem start, sistem bahan bakar, sistem pelumasan, dan sistem pendigin.
2. Layanan Penumpang dan Anak Buah Kapal (ABK) / Crew Merupakan sistem yang akan melayani kebutuhan bagi seluruh penumpang dan crew kapal dalam hal untuk kebutuhan air minum dan sistem sanitary / drainage. 3. Keamanan Adalah sistem instalasi yang akan menjamin keselamatan kapal selama pelayaran meliputi sistem bilga dan sistem pemadam kebakaran. 4. Layanan keperluan kapal Adalah sistem instalasi yang akan mensupply kebutuhan untuk menjamin stabilitas / keseimbangan kapal, meliputi sistem ballast dan sistem pipa cargo (untuk kapal tanker). Pokok Masalah Pokok masalah dalam sistem instalasi pipa kapal adalah kurangnya perhatian dan pengetahuan dalam perencanaan sistem instalasi kapal kapal, sehingga tidak sesuai dengan peraturan dan persyaratan umum sistem pipa kapal, yang mengakibatkan kurang efisien dalam pengoperasian kapal. Tujuan Dan Kegunaan Tujuan penulisan sistem instalasi pipa kapal ini untuk mengetahui ukuran Diameter Pipa Bilga, Diameter Pipa Ballast, Diameter Pipa Pemadam, Diameter Pipa Bahan Bakar, Diameter Pipa Minyak Pelumas. Setelah mengetahui peraturan mengukur diameter pipa yang meliputi Diameter Pipa Bilga, Diameter Pipa Ballast, Diameter Pipa Pemadam, Diameter Pipa Bahan Bakar, Diameter Pipa Minyak Pelumas sesuai rumus yang berlaku secara umum diharapkan kepada para pembaca sebagai tambahan bahan referensi. Sehingga dapat menerapkan ilmu pengetahuan dan wawasannya secara benar dan nyata di lapangan. Batasan Masalah Batasan-batasan yang disampaikan oleh penulis adalah kapal berdaya mesin 2655 HP, mempunyai panjang (Lpp) : 78,8 m, Lebar (B) : 12,05 m dan Tinggi (H) : 4,1 m.
METODE PENULISAN Pengumpulan Data Pengumpulan data diperoleh dengan cara yaitu : 1. Studi pustaka Masalah dapat diselesaikan melalui landasan teori yang tertutis di buku, literatur, majalah, brosur maupun catatan para ahli. 2. Observasi Mencari informasi pengetahuan sistem pipa kapal di perusahaan PT. Dok Dan Galangan Kapal Jasa Marina Indah (JMI) Semarang dan PT. Biro Klasifikasi Indonesia (BKI) Semarang 3. Wawancara Bertanya jawab langsung kepada para ahli di bidang teknik perkapalan, teknik mesin serta teknik permesinan kapal. TINJAUAN PUSTAKA Ketentuan Umum Sistem Pipa Berdasarkan United Stated Shipping Register (USSR), semua sistem pipa secara umum harus memenuhi syarat – syarat sebagai berikut : 1. Sistem pipa harus dilakasanakan sepraktis mungkin, dengan minimum bengkokan dan sambungan las sedapat mungkin dengan flens atau sambungan yang dapat dilepas atau dipisahkan bila mana perlu. 2. Semua pipa harus dilindungi sedemikian rupa sehingga terhindar dari kerusakan mekanis dan harus ditutup atau dijepit sedemikian rupa untuk menghindari getaran. 3. Pada tempat-tempat dimana pipa-pipa menembus dinding kedap air, pipapipa dari seluruh sistem diatas kapal harus diletakkan pada dinding kedap itu dengan bantuan flens-flens yang dilas atau dikeling. 4. Semua lubang saluran masuk samping kapal harus ditutup dengan sebuah saringan atau kisi-kisi untuk mencegah masuknya kotoran yang akan menyumbat saluran-saluran dari bottom valves. 5. Semua alat-alat pemutusan hubungan (disconnecting fittings) harus dibuat sedemikian rupa sehingga orang dapat dengan mudah melihat apakah terbuka atau tertutup.
Sistem Pipa Bahan Bakar Susunan Pipa Bahan Bakar secara umum tidak boleh melewati tangkitangki air minum maupun tangki minyak lumas. Pipa bahan bakar tidak boleh diletakkan disekitar komponen-komponen mesin yang panas. Sistem pipa bahan bakar ini mengalirkan bahan bakar dari tangki bahan bakar menuju Mesin Induk (ME) dan Mesin Bantu (AE). Sistem Pipa Air Tawar / Minum Sistem pipa air tawar / air minum mengalirkan air tawar / air minum dari tangki air tawar menuju dapur. Pipa-pipa yang bukan berisi air tawar tidak boleh melalui pipa air tawar dan pipa udara. limbah air tawar tidak boleh dihubungkan dengan pipa lain dan juga tidak boleh melalui tangki-tangki yang bukan berisi air tawar yang dapat diminum. Ujung-ujung dari pipa limbah harus dilindungi dari kemungkinan masuknya serangga kedalam pipa tersebut. Sistem Pipa Ballast Jika pipa ballast terpasang dari ruang pompa belakang ke tangki air ballast didepan tangki muatan, maka tebal dinding pipa harus dipertebal untuk mengatasi pemuaian. Pipa-pipa hisap dalam tangki ballast harus diatur sedemikian rupa sehingga tangki-tangki tersebut dapat dikeringkan sewaktu kapal mengalami trim. Tangki ballast yang berisi air laut pada haluan (afterpeak) dan buritan (forepeak) berguna untuk mengubah trim dari kapal. Tangki ballast dasar ganda (Double bottom ballast tank) berguna untuk memperoleh sarat kapal yang tepat dan untuk menghilangkan keolengan kapal agar tetap terjaga keseimbangannya. Sistem Pipa Bilga Pipa-pipa bilga dan penghisapnya harus diatur sedemikian rupa sehingga dapat dikeringkan sempurna walaupun dalam keadaan kurang seimbang (oleng) atau kapal mengalami trim Pipa-pipa bilga tidak boleh dipasang melalui tangki minyak lumas dan air minum. Apabila pipa bilga melalui tangki bahan bakar yang terletak diatas alas ganda dan berakhir dalam ruangan yang sulit dicapai selama pelayaran, maka harus dilengkapi dengan katup periksa atau check valve tambahan, tepat dimana pipa bilga tersebut dalam tangki bahan bakar.
Pipa hisap Bilga harus dipasang sedemikian rupa sehingga tidak menyulitkan pembersihan pipa hisap dan kotak pengering pipa hisap dilengkapi dengan saringan yang tahan karat dan mudah dilepas. Aliran pipa hisap darurat tidak boleh terhalang dengan pipa hisap tersebut terletak pada jarak yang cukup dari alas dalam. Katup-katup alih dan perlengkapan dalam sistem bilga harus berada pada tempat yang mudah dicapai dalam ruangan dimana pompa bilga ditempatkan. Katup-katup alih atau perlengkapan dalam sistem bilga pada posisi peralihan tidak boleh terjadi hubungan antara pipa bilga dengan pipa ballast Sistem Pipa Minyak Pelumas Sistem pipa minyak pelumas untuk mengalirkan minyak pelumas dari tangki minyak pelumas menuju mesin induk maupun mesin bantu kapal. Pipa-pipa dari tangki penyimpanan minyak pelumas boleh berakhir dalam kamar mesin bilamana dinding tangki penyimpanan minyak lumas tersebut merupakan bagian dari lambung kapal, dan pipa-pipa udaranya harus berakhir diselubung kamar mesin diatas geladak lambung timbul. Sistem Pipa Pemadam Kebakaran Sistem pipa pemadam kebakaran untuk mengalirkan air laut, dimana pengambilan airnya mengisap dari laut untuk selanjutnya disalurkan ke tempat kejadian kebakaran di kapal. Sistem Pipa Saniter (Pembuangan) Pipa Saniter untuk mengeluarkan air laut harus dipasang pada geladak cuaca dan pada geladak lambung timbul didalam bangunan atas. Dan bangunan geladak yang tertutup kedap air harus disalurkan keluar. Pipa Saniter dan ruangan dibawah garis muat musim panas harus dihubungkan pipa sampai ke bilga dan harus dilindungi dengan baik. Lubang pembuangan dari sanitari tidak boleh dipasang diatas garis muat kosong didaerah tempat peluncuran sekoci penolong. Sistem Pipa Udara Susunan tangki, ruang kosong dan ruang lain pada bagian yang tertinggi harus dilengkapi dengan pipa udara yang dipasang di atas geladak terbuka.
Pipa-pipa udara dan tangki-tangki pengumpulan atau pelampung minyak yang tidak dipanasi boleh terletak pada tempat yang mudah terlihat pada kamar mesin. Pipa-pipa udara harus dipasang sedemikian rupa sehingga tidak terjadi pengumpulan cairan dalam pipa tersebut. Pipa-pipa udara dari tangki-tangki cofferdam dan ruangan yang merupakan pipa hisap bilga harus dilengkapi dengan pipa-pipa udara yang berakhir dengan atau ruang terbuka. Sistem Pipa Duga Tangki-tangki ruangan cofferdam dan tangki bilga di dalam ruangruang yang tidak mudah dicapai setiap waktu, harus dilengkapi dengan pipa duga. Penempatannya memanjang kebawah sampai deck atas. Pipa duga yang ujungnya terletak dibawah garis lambung harus dilengkapi dengan katup otomatis pipa duga, seperti yang diijinkan dalam ruangan yang dapat diperiksa dengan temperatur. Pipa duga bagian bawah harus dilapisi dengan pelapis bilamana pipa duga tersebut dihubungkan dengan kedudukan samping atas pipa cabang. Selain itu dibawah pipa duga tersebut harus dipertebal secukupnya. Pipa duga tangki harus dilengkapi dengan lubang pengatur tekanan yang dibuat sedikit mungkin dibawah geladak tangki. Pipa duga bagian dalamnya juaga harus dilindungi terhadap pengaratan. PEMBAHASAN Perhitungan Diameter Pipa Bilga (dH) (di ruang mesin) Berdasarkan peraturan Biro Klasifikasi Indonesia 2006 Vol III sec.11 N.2.3 dH = 30 Keterangan : Panjang Kapal (L) = 78,8 m Lebar Kapal (B) = 12,05 m Tinggi Kapal (H) = 4,1 m Maka : dH = 30
= 142,0214 mm = 145 mm = 14,5 cm Perhitungan Diameter Pipa Ballast (dH) Berdasarkan peraturan Biro Klasifikasi 2000 sec.11-25 N.2.1 dH = 1,68 Keterangan : Panjang Kapal (L) = 78,8 m Lebar Kapal (B) = 12,05 m Tinggi Kapal (H) = 4,1 m Maka : dH = 1,68 = 84,931 mm = 85 mm = 8,5 cm Perhitungan Diameter Pipa Pemadam (D) D = 26 Keterangan : Panjang Kapal (L) = 78,8 m Lebar Kapal (B) = 12,05 m Tinggi Kapal (H) = 4,1 m Maka : D = 26 = 26 = 26 = 85,48 mm = 86 mm = 8,6 cm
Perhitungan Diameter Pipa Bahan Bakar (Db)) Kebutuhan bahan bakar untuk mesin induk dan mesin bantu disesuaikan dengan daya mesin diketahui BHP mesin induk = 2655 HP. Maka Daya Mesin Bantu (BHP AE) adalah : Karena jumlah mesin bantu ada dua mesin, maka daya mesin total adalah :
Jika kebutuhan bahan bakar tiap jam (Qb 1) setiap 1 HP ditetapkan pemakaian bahan bakar sebesar 0,18 kg/HP/jam. Maka kebutuhkan Bahan Bakar tiap jam adalah sebesar :
Qb 1 = kebutuhan bahan bakar x spesifik volume berat bahan bakar = 0,669 ton/jam x 1,25 m³/ton = 0,836 m³/jam. Direncanakan pengisian tangki pengendapan tiap 10 jam Sehingga volume tangki (V) = Qb 1 x 1 x h = 0,836 x 1 x 10 = 8,362m³
Untuk diameter pipa pengisian pada bunker direncanakan 2 x diameter pipa service harian yaitu 4 x 2 = 8 mm. Perhitungan Diameter Pipa Minyak Lumas (db) Kapasitas tangki yang diperlukan (Vc) Vc = 2,5 x ton /HP/jam x 24 x 12 x 2655 = 1,68 Ton
Berat jenis minyak 1,25 m³ / ton Sv = 1,25 x 1,68 = 2,1 m³ Lama pengisian direncanakan 15 menit (0,25 jam) Qs = Sv / 0,25 = 2,1 / 0,25 = 8,4 m³/jam Jadi Diameter pipa minyak lumas (db)
= 38,22 mm = 40 mm Kesimpulan Dari pembahasan penulis dapat menyimpulkan hal – hal sebagai berikut 1. Menurut Biro Klasifikasi Indonesia (BKI) ditinjau dari bahan pipa adalah : baja tanpa sambungan (Seamless Drawn Steel Pipe), pipa baja dengan sambungan las (Lap-Welded Steel Pipe) /(Electric Resistence Welded Steel Pipe), pipa dari baja tempa atau kuningan (Seamless Drawn Pipe ), (Seamless Drawn Pipe ) baja tempa atau kuningan, pipa – pipa timah hitam. 2. Dari perhitungan dengan rumus didapat Diameter Pipa Bilga (dH) = 14,5 Cm; Diameter Pipa Ballast (dH) = 8,5 cm; Diameter Pipa Pemadam (D) = 8,6 cm; Diameter Pipa Bahan Bakar (Db) = 8 mm; Diameter Pipa Minyak Lumas (db) = 40 mm. 3. Bagian-bagian yang berhubungkan dengan sistem pipa dalam kapal adalah pipa, flens (sambungan pipa), valve (katup), filter (saringan), purifier, separator (pemisah antara minyak dengan air). Saran Penulis ingin menyampaikan saran- saran sebagai berikut :
1. Dalam pemilihan katup yang akan digunakan dalam suatu sistem perpipaan harus mempertimbangkan beberapa faktor antara lain : Perbedaan tekanan, kehilangan tekanan, pengoperasian (terkait dengan arah aliran), ukuran (terkait dengan diameter pipa), biaya, jenis material katup, keamanan, kemampuan untuk mengontrol aliran. 2. Dalam pemilihan bahan yang paling cocok untuk sistem pipa, yang harus diperhatikan adalah kekuatan atau strength dan tahanan pipa terhadap korosi. 3. Pipa adalah suatu batang silinder berongga yang dapat berfungsi untuk dilalui atau mengalirkan zat cair,uap,gas atau zat padat yang dapat berjenis serbuk atau seperti tepung. DAFTAR PUSTAKA 1. Austin H.C, Pompa dan Blower Centrifugal, terjemahan Zulkifli Harahap, Huntington, New York, 1993 2. Prof. Dipl. Ing Fritz Dietzel, Turbin , Pompa dan Kompresor, Erlangga, Jakarta, Tahun 1995 3. Prof. DR. Haruo Tahara, Pompa dan Kompresor ( Pemilihan, Pemakaian dan Pemeliharaan), PT. Pradnya Paramita, Jakarta, 1996 4. Sularso, MSME, Pompa Dan Kompresor, ( Pemilihan, Pemakaian dan Pemeliharaan), PT. Pradnya Paramita, Jakarta, 1996 5. MC. Donald, Robert W Fox, Introduction To Fluid Mechanics, John Willy, New York, 1995
