TUGAS AKHIR STUDI KEHANDALAN METER AIR
Oleh :
Nasta Rofika/3308100113 Dosen Pembimbing: Ir. Eddy S. Soedjono, Dipl.SE, M.Sc, PhD TEKNIK LINGKUNGAN-FTSP INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
• LATAR BELAKANG • Tingkat kehilangan air minimum 20% (IWA) • PP No. 16 Tahun 2005 tentang Pengembangan Sistem Penyediaan Air Minum, “untuk menjamin keakurasian, meter air wajib ditera/kalibrasi secara berkala oleh instansi yang berwenang.”
•Tingkat kehilangan air masih 28,5% •Tidak adanya pengelolaan meter air yang baik. •Tidak adanya peneraan secara berkala oleh perusahaan air minum. •Adanya kerugian yang diderita pelanggan karena meter air yang memiliki sensitifitas terlampau tinggi.
• •Adanya penelitian tentang kehandalan meter air berdasarkan SNI 2418.3:2009 dan 2547:2008
•RUANG LINGKUP Lokasi studi yang diambil adalah PDAM X. Masalah yang dibahasi adalah bagaimana memilih meter air pelanggan yang baik melalui pengujian kehandalan meter air.
Meter yang akan diuji terdiri dari 3 merk meter air pelanggan yang telah terpakai di PDAM X Usia meter air yang akan digunakan yaitu 0,3, dan 6 tahun untuk meter merk A. usia 0 dan >9 tahun untuk meter air merk B dan C. Ukuran meter air ½ dim atau ¾”
TUJUAN Spesifikasi dan jenis meter air pelanggan dengan aturan yang berlaku Hasil uji kehilangan tekanan pada berbagai jenis meter air
Hasil uji akurasi pada berbagai jenis meter air Hasil uji pengaruh debit rendah (starting flow) pada berbagai jenis meter air
Pengaruh usia terhadap tingkat kehandalan meter air Pengaruh spesifikas terhadap tingkat kehandalan meter air
•MANFAAT • Manfaat yang dapat diambil setelah penelitian ini yaitu mendapatkan informasi mengenai spesifikasi kemampuan masing-masing jenis meter air dengan menggunakan metode pengujian menyeluruh. Penelitian ini juga diharapkan dapat bermanfaat bagi pihak manajemen perusahaan. Sebagai gambaran evaluasi bagi perusahaan dalam memilih meter air yang efektif. Sehingga, menurunkan tingkat kehilangan air dan meningkatkan pendapatan melalui pemilihan meter air pelanggan yang baik.
TINJAUAN PUSTAKA 1. Pengertian Meter Air Alat untuk mengukur banyaknya aliran air secara terus menerus melalui sistem kerja peralatan yang dilengkapi dengan unit sensor, unit penghitung, dan unit indikator pengukur untuk menyatakan volume air yang lewat. Sedangkan badan meter air merupakan bagian utama yang ditengahnya merupakan ruang untuk menempatkan alat hitung dan mempunyai saluran masuk dan saluran keluar pada sisi yang berlawanan. (SNI 2547:2008)
• Komponen Meter Air • • • • • • • • • • •
Rumah Meter Air Badan Meter Air Kepala Meter Air Tutup Meter Air Katup Meter Air Rib Inner Rumah Katup Katup Pintu Poros Katup Debit
3.
Peranan Meter Air
• Meter air memastikan kepada pelanggan mengenai biaya yang dikenakan sesuai dengan proporsi air yang dikonsumsi. • Sistem untuk menunjukkan proses akuntabilitas. • Meter air bersifat adil pada setiap pelanggan karena mempu merekam setiap penggunaan air tertentu. • Meter air mampu mendorong melakukan penghematan air dibandingkan dengan tingkat tarif.
pelanggan untuk terutama jika
• Sistem utilitas yang mampu memantau volume air yang keluar. • Mater air membentu dalam deteksi kebocoran dan pipa yang yang patah dalam distribusi air minum. (Zane,2004).
4. Kapasitas Meter Air • • • • • • • •
Kemampuan Ukur Maksimum (Qmaks) Kemampuan Ukur Nominal(Qn) Batas Peralihan (Qt) Kemampuan Ukur Minimum (Qmin) Kepekaan (Starting Flow) Batas Lingkup Beban Kesalahan Maksimum yang Diizinkan Kehilangan Tekanan
5.
Klasifikasi Meter Air
•Jenis meter air berdasarkan pemakaian alat hitung. •Jenis meter air berdasarkan sistem pengaliran, •Jenis meter air masuknya air ke lubang/pori sebagai penggerak turbin. •Jenis meter air berdasarkan konstruksinya
6.
Meter Air Untuk Kebutuhan Domestik •Displacement Water Meter • Velocity Positive Water Meter • Compound Water Meter • Fire Line Water Meter
4. Kriteria Kehandalan • Rasio Debit •
atau Q2/Q1= (1,5) ; (2,5) ; (4) ; (6,3) selama Q3/Q2 > 5
• ∆H meter • Akurasi Meter air
: < 0,25 bar : Qmin-Qt Qt-Qn t=<30 oC Qt-Qn t=>30 oC
• Starting Flow
:≤ ±5% : < 3% : 3%
: Putaran jarum meter air dan nilai % error yang rendah.
METODOLOGI PENELITIAN KONDISI IDEAL: Tingkat kehilangan air minimum 20% (International Water Association). Untuk menjamin keakurasian, meter air air wajib ditera/kalibrasi secara berkala oleh instansi yang berwenang (PP No. 16 Tahun 2005 tentang Pengembangan Sistem Penyaluran Air Minum). GAP
RUMUSAN MASALAH 1. Bagaimana spesifikasi dan jenis meter air pelanggan yang terpakai dengan spesifikasi meter air sesuai dengan aturan yang berlaku? 2. Bagaimana hasil uji kehilangan tekanan pada berbagai jenis meter air? 3. Bagaimana hasil uji akurasi pada berbagai jenis meter air ? 4. Bagaimana hasil uji pengaruh debit rendah (starting flow) pada berbagai jenis meter air ? 5. Bagaimana pengaruh usia terhadap tingkat kehandalan meter air? 6. Bagaimana tingkat kehandalan masing-masing jenis meter air ditinjau dari segi jenis meter?
IDENTIFIKASI MASALAH: Terjadinya tingkat pendapatan yang kurang stabil akibat kehilangan air yang disebabkan daya dukung meter air yang kurang memadai
IDE STUDI STUDI LITERATUR: Distribusi Air Bersih Merk Meter Air Metode Pengujian Meter Air
TUJUAN:
1.
2. 3. 4.
5. MANFAAT: Mendapatkan informasi mengenai spesifikasi kemampuan masing-masing jenis meter air yang terpakai di PDAM X. Bermanfaat bagi pihak manajemen perusahaan sebagai gambaran evaluasi bagi perusahaan dalam memilih meter air yang efektif untuk menurunkan tingkat kehilangan air dan meningkatkan pendapatan melalui pemilihan meter air pelanggan yang baik.
PENGUMPULAN DATA SEKUNDER:
Jenis meter air sebagai variabel Usia pakai meter air yang terpakai 0 tahun Debit pengujian 0,46 L/menit, 0,7 L/menit, 3,5 L/menit
A
KONDISI EKSISTING: 1. Tingkat kehilangan air bulan Mei 2012 di PDAM X 34% 2. Tidak adanya pengelolaan meter air yang baik. (Sirkulasi pengadaan,perawatan). Masih terdapat meter air di lapangan yang usianya > 5 tahun. 3. Tidak adanya SDM memadai yang khusus menangani permasalahan meter air. 4. Tidak Adanya pemilihan meter air yang efektif dan efisien dari berbagai spesifikasi yang ada. Hanya mempertimbangkan aspek harga. 5. Tidak adanya kalibrasi meter air secara berkala. 6. Masih maraknya kriminalitas air terutama melalui meter air sehingga kerugian pada PDAM. 7. Adanya kerugian yang diderita pelanggan karena meter air yang memiliki sensitifitas terlampau tinggi.
B
6.
Untuk mengetahui spesifikasi dan jenis meter air pelanggan yang terpakai dengan spesifikasi meter air sesuai dengan aturan yang berlaku. Untuk mengetahui hasil uji kehilangan tekanan pada berbagai jenis meter air. Untuk mengetahui hasil uji akurasi pada berbagai jenis meter air. Untuk mengetahui hasil uji pengaruh debit rendah (starting flow) pada berbagai jenis meter air. Untuk mengetahui tingkat kehandalan masing-masing jenis meter air ditinjau dari jenis meter air. Untuk mengetahui pengaruh usia terhadap tingkat kehandalan meter air
A
B
SURVEY PENDAHULUAN
METODOLOGI PENELITIAN
PERSIAPAN ALAT DAN PERANCANGAN SISTEM
KALIBRASI METER AIR REFERENCE/TEST BENCH dan KALIBRASI NERACA
Kriteria Penerimaan
PENGUJIAN SISTEM UJI KEHILANGAN TEKANAN
SALAH
PENGUJIAN SISTEM UJI AKURASI METER AIR
SALAH
PENGUJIAN SISTEM UJI STARTING FLOW
SALAH
PENGUMPULAN DATA PRIMER: Setiap variabel yaitu 1 jenis meter air dengan 1 variabel usia pakai meter masing-masing dilakukan 3 pengujian
Uji Kehilangan Tekanan
Uji Akurasi Meter Air
ANALISIS DAN PEMBAHASAN DATA: Microsoft Excel
PENYUSUNAN LAPORAN
KESIMPULAN DAN SARAN
Uji Starting Flow
1. Pengujian Kehilangan Tekanan Kehilangan Tekanan yang dihasilkan <0,25 bar 2. Pengujian Akurasi Qmin-Qt :≤ ±5% Qt-Qn t=<30 oC : < 3% Qt-Qn t=>30 oC : 3% 3. Pengujian Starting Flow Putaran jarum meter air dan nilai % error yang rendah.
VARIABEL PENELITIAN Variabel Penelitian Debit
•Q1: 27,6 L/jam •Q2: 1,5 x Q1
•Q3: 5 x Q2
Variabel Penelitian Usia Meter Air (Tahun)
= 0.46 L/menit (Q min rata-rata meter air) = 1,5 x 0,46 L/menit =0,7 L/menit (SNI 2547:2008 Hal. 12) = 5 x 0,7 L/menit = 3,3 L/menit Jenis Meter Air (Unit) A
B
C
0
5
3
3
3
5
-
-
6
5
-
-
9
-
5
5
15
10
10
Jumlah Meter
Flow Meter
Meter Pelanggan
Meter Reference
Pressure Gauge
HASIL DAN PEMBAHASAN Kalibrasi Alat Ukur Kalibrasi Meter Reference Debit (L/detik)
Vol. Air Ref. (m3)
Vol. Air Berat Air Ref. (Kg=Liter) (Liter)
Mraw
Mrak
0.7
3.98524 3.98623 3.98723
3.98623 3.98723 3.98823
0.00099 0.001 0.001
0.99 1 1
1 1.01 1.01
0.46
3.99637 3.99732 4.00046
3.99732 3.99825 4.00137
0.00095 0.00093 0.00091
0.95 0.93 0.91
0.99 0.99 0.97
3.5
4.00572 4.00673 4.0087
4.00673 4.00773 4.0097
0.00101 0.001 0.001
1.01 1 1
1.04 1.04 1.03
Selisih
Standar Deviasi
Penyimpangan (Selisih/Berat)
0.01 1.0E-02 1.0E-02 0.01 0.04 6.0E-02 6.0E-02 0.053333 0.03 4.0E-02 3.0E-02 0.033333
0.0071 0.0071 0.0071 0.0071 0.0283 0.0424 0.0424 0.0377 0.0212 0.0283 0.0212 0.0236
0.010 0.010 0.010 1% 0.040 0.061 0.062 5% 0.029 0.038 0.029 3%
Kalibrasi Manometer Manometer
Tekanan pd 75 cmHg (1 bar)
Selisih Tekanan
% Error
1
1.219
0.219
21.88707
2
0.993
-0.007
0.688972
3
0.998
-0.002
-0.2
4
0.943
-0.057
5.749455
Kalibrasi Neraca Anak Berat Yang Timbangan Terbaca (gram) (gram) 100 105 250 240 500 515 1000 1015 2000 2010 Rata-rata
% Error 5 4 3 1.5 0.5 2.8
Analisis Kehilangan Tekanan
•Perhitungan: •Hasil Perhitungan ∆H pipa: Debit Kehilangan Tekanan
Mayor Loses
3.5
0.7
Satuan 0.46
Kehilangan Tekanan 0.46 0.7 3.5 (bar)
Meter Air
Usia
A
0
0.174
0.191
0.222
L/menit
5.83x10-5
1.17 x10-5
7.67 x10-6
m3/deti k
3
0.193
0.213
0.242
2.62x10-8
1.335x10-9
6.14x10-10
meter
6
0.185
0.202
0.238
Minor Loses
Kehilangan Tekanan
Short Radius Elbow
0.004754
0.000190
0.000082
meter
Sambungan T
0.021130
0.000845
0.000365
meter
Ball Valve
0.017608
0.000704
0.000304
meter
Reducer
0.000352
0.000014
0.000006
meter
0.043845
0.001754
0.000757
meter
0.004384
0.000175
0.000076
bar
Total
Meter Air
Usia
0.46
0.7
3.5
(bar) B
0
0.165
0.181
0.215
9
0.185
0.193
0.212
Kehilangan Tekanan Meter Air
Usia
0.46
0.7
3.5
(bar)
∆H pipa C
0
0.146
0.174
0.202
9
0.164
0.178
0.211
Meter air A
Meter air B
Meter air C
Analisis Akurasi dan Starting Flow
•Perhitungan Penyimpangan:
Meter Air
Usia
0.46
Akurasi 0.7 %
A
0
8.87
8.57
4.69
-28.38
3
-8.47
4.59
6.18
-46.01
6
-9.73
-9.70
-13.41
-89.21
0
-3.80
-2.50
-0.87
-90.84
9
-51.24
-43.08
5.24
-93.01
0
-3.11
2.52
6.03
-50.85
9
-50.15
-32.96
10.71
-89.97
B
C
3.5
Starting Flow
Meter air A 0 tahun
Meter air A 3 tahun
Meter air A 6 tahun
Meter air B 0 tahun
Meter air C 0 tahun
Meter air B 9 tahun
Meter air C 9 tahun
Prosentase Starting Flow
Analisis Kehandalan Bobot Kriteria Hasil Perhitungan Kehandalan
Prosentase (%)
Kriteria Akurasi ∆H meter Sensitivitas
33 33 33
Meter Air
Skor Deviasi
% Error Akurasi
Skor
1d
<5
3.33
Error
>5
Deviasi 1d Error
% Error Akurasi <3 >3
Deviasi 1d Error
Kehilangan Tekanan ≤0.25 >0.25
Deviasi 1d 2d 3d
% Error Sensitivitas ≥-25 ≥-50 ≥-75 Error
1.666 Skor 3.33 1.666 Skor 3.33 1.666 Skor 10 6.66 3.33 1
A
B C
Usia
Skor Kehandalan
0
7.15
3
7.14
6
5.27
0
6.92
9
5.27
0
7.14
9
5.27
KESIMPULAN • Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa meter air yang mendapatkan nilai mendekati kriteria “handal” atau 70% dari 9,9 dihasilkan oleh meter air jenis A sebesar 7,15. Sedangkan meter air jenis B dan C masing-masing sebesar 6,92 dan 7,14. Masing-masing meter air memiliki kelebihan masing-masing. Meter air A memiliki kelebihan dari segi sensitivitas yang tinggi. Namun, akurasi cenderung positif. sedangkan meter air merk B memiliki akurasi yang memenuhi SNI, meskipun cenderung negatif. Namun, memiliki sensitivitas yang sangat rendah. Meter air jenis C, memiliki nilai kehilangan tekanan yang minimum. Sensitivitas dan akurasi relatif berada diantasa meter air jenis A dan B.
SEKIAN DAN TERIMA KASIH ☺ WASSALAM
