Pemasangan Pompa Irigasi - Pembahasan materi Agro, Irigasi dan Drainase kali ini mengenai pemasangan pompa irigasi dan juga tentang Perencanaan Instalasi Pompa, Sistem Pemipaan pada Pompa Sentrifugal, Pengoperasian Pompa irigasi, Operasi Sistem Irigasi Pompa, Pemeliharaan Pompa Irigasi, Efisiensi Pompa dan rumusnya, untuk lebih jelasnya dapat kalian simak dalam penjelasan singkat berikut ini!
Pemasangan Pompa Irigasi
Perencanaan Instalasi Pompa
Ruang pompa harus direncanakan dengan memperhatikan jalan masuk mesin, tempat dan ruangan untuk membongkar dan memasang pompa, jalan untuk pemeliharaan dan pemeriksaaan, papan tombol, pipa-pipa, penopang pipa, saluran pembuang air, drainase ruangan, ventilasi, penerangan, keran pengangkat dan lain-lain.Jika beberapa pompa akan dipasang di dalam ruangan yang sama perlu diperhatikan jarak antar pompa, sekitar 1-1,5 meter. |
| Pemasangan Pompa Irigasi |
Sistem Pemipaan pada Pompa Sentrifugal
Bagus tidaknya kerja pompa sentrifugal bergantung pada pemilihan dan tata-letak yang benar sistem pemipaannya. Pada umumnya pompa mempunyai pipa hisap dan bipa hantar/buang.Pipa hisap
Pipa hisap dari suatu pompa sentrifugal mempunyai peranan penting dalam keberhasilan kerja dari pompa tersebut. Rancangan yang buruk dari suatu pipa hisap akan menyebabkan Net Positive Suction Head (NPSH) yang tidak mencukupi, sehingga timbul getaran dan suara berisik akibat pukulan air (water hammer), keausan dan sebagainya. Mengingat tekanan pada bagian masuk pompa adalah hisapan (nilainya negatif) dan katupnya harus dibatasi untuk menghindari kavitasi, maka harus diusahakan agar kerugian pada pipa hisap sekecil mungkin. Untuk maksud ini diusahakan agar diameter pipa hisap cukup besar dan dihindarkan adanya belokan.Pipa Hantar
Sebuah katup searah (check valve) harus dipasang pada pipa hantar dalam posisi dekat dengan pompa dengan maksud untuk menghindari water hammer dan mengatur pengeluaran pompa. Ukuran dan panjang pipa hantar tergantung dari kebutuhan.Hal-hal yang harus diperhatikan:
- Hindari terjadinya penyimpangan aliran atau pusaran pada nosel isap
- Pipa harus sependek mungkin dan jumlah belokan harus sesedikit mungkin agar kehilangan energi sekecil mungkin
- Hindari terjandinya kantong udara di dalam pipa dengan membuat bagian pipa yang mendatar agak menanjak ke arah pompa dengan kemiringan 1/100-1/50 .
- Hindari kebocoran dalam sambungan pipa
- Bila saringan atau katup isap akan dipasang maka perlu disediakan cara untuk membersihkan kotoran yang menyumbat. Hal ini dapat dilakukan misalnya dengan membuat pipa isap yang mudah dilepas dan tidak ditanam dalam beton
- Kedalaman ujung pipa: Ujung pipa isap harus dibenamkan dibawah muka air dengan kedalaman tertentu untuk mencegah terisapnya udara dari permukaan (minimal 60 cm),
Pipa Keluar
Diameter pipa keluar dihitung berdasarkan perhitungan ekonomi pengoperasian pompa. Pada umumnya kecepatan aliran pipa diambil 1 sampai 2 m/detik untuk pipa berdiameter kecil, dan 1,5 sampai 3,0 m/det untuk pipa berdiameter besar. Kecepatan tidak boleh lebih dari 6 m/det karena akan terjadi penggerusan, sehingga mempercepat keausan pipa.Biasanya ukuran pompa dinyatakan dengan kapasitas atau debit, dan ukuran pipa keluar. Secara umum sebagai pegangan ukuran diameter pipa keluar dan debit pompa seperti pada Tabel 9.1 di bawah ini.
| Diameter pipa (mm) | 50 | 75 | 100 | 125 | 150 |
|---|---|---|---|---|---|
| (inchi) | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Debit (m3/jam) | 30 ~ 60 | 60 ~ 100 | 100 ~ 140 | 140 ~ 180 | 180 ~ 220 |
| (liter/detik) | 8 ~ 17 | 17 ~ 28 | 28 ~ 39 | 39 ~ 50 | 50 ~ 62 |
Ujung pipa keluar
Untuk pompa dengan head rendah, ujung pipa keluar umumnya dibuat terbuka dengan arah mendatar, di bawah permukaan air pada bak penampung. Jika pompa akan dipasang di atas muka air bak penampung, maka harus dibuat sifon dengan membengkokan pipa keluar ke bawah. |
| sifon irigasi |
Penumpu pipa
Dalam instalasi, pipa harus ditumpu untuk menahan beratnya sendiri, berat zat cair di dalamnya, gaya tekanan dan aliran air, dan gaya lainnya. Tumpuan ini harus dipasang sedemikian rupa hingga pipa tidak membebani pompa dan katup-katup yang ada.Pondasi
Pondasi harus dapat sepenuhnya menyerap getaran pompa dan penggeraknya, selain harus dapat menahan beratnya sendiri. Untuk pompa yang dikopel langsung dengan motor listrik, berat pondasi harus lebih dari 3 kali berat mesin. Untuk pompa yang dikopel langsung dengan motor bakar torak, berat pondasi harus lebih dari 5 kali berat mesin.Jika pompa dikopel langsung dengan penggerak atau digerakkan melalui roda gigi, maka semuanya harus dipasang pada satu landasan. Apabila digunakan transmisi sabuk (belt), pompa dan motor penggerak dapt dipasang dengan landasan terpisah. Namun harus dijaga agar sabuk tidak slip atau landasan tidak miring atau bergeser karena tegangan sabuk.
Agar landasan dapat duduk mendatar dengan baik pada pondasi, perlu disediakan celah sebesar 10 sampai 30 mm atara bidang atas pondasi dengan bidang dasar landasan. Hal ini dimaksudkan untuk dapat menyeletel kedataran landasan. Setelah landasan distel datar pada pondasi, kemudian celah tersebut diisi dengan adukan.
 |
| Landasan dan Pondasi |
Lain-lain
Pada waktu membuat pondasi harus disediakan lubang-lubang persegi yang cukup besar untuk baut jangkar agar pelurusan dapat dilakukan dengan mudah waktu pemasangan. Pompa baru boleh dipasang pada pondasi setelah beton mengeras sepenuhnya.Pengoperasian Pompa irigasi
Gejala Water Hamer
Gejala water hammer atau kavitasi adalah kondisi dimana terjadinya gelembung udara di dalam pompa akibat kurangnya NPSHa (terjadi vaporisasi) dan pecah pada saat bersentuhan dengan sudu-sudu atau casing.Ciri – ciri kavitasi :
- Suara berisik
- Adanya getaran pada pompa
- Bunyi dengung keras pada pipa
- Tekanan buang yang fluktuasi
Penyebab Kavitasi
Luasan aliran pada mata sudu-sudu pompa biasanya lebih kecil dari dari pada luasan aliran pipa hisap pompa atau luas aliran yang melalui baling baling sudu-sudu. Ketika cairan dipompakan memasuki mata pompa sentrifugal, pengurangan luas area aliran terjadi seiring penambahan kecepatan aliran seiring dengan pengurangan tekanan.- Jumlah aliran pompa yang lebih besar, penurunan tekanan yang lebih besar antara lubang hisap pompa dengan mata sudu-sudu. Jika tekanan yang turun cukup besar, atau temperatur cukup tinggi, tekanan yang turun mungkin cukup untuk menyebabkan kavitasi.
- Banyak gelembung udara terbentuk akibat tekanan yang jatuh di ujung sudu-sudu di sapu oleh baling baling sudu-sudu melalui aliran fluidanya. Ketika gelembung udara memasuki daerah dimana tekanan local lebih besar dari tekanan uap yang menjauhi baling baling sudu-sudu, tiba tiba meletup. Proses pembentukan gelembung udara dan berikutnya meletup di dalam pompa disebut kavitasi.
- Gesekan antara permukaan fluida yang akan dipompakan dengan pompa inlet yang besar akan meneyebabkan pengurangan NPSHA.
- Menurunnya tekanan absolut atau karena ketinggian, dimana tekanan absolut yang tinggi sangat dibutuhkan untuk menaikkkan NPSHA. Penurunan tekanan absolut di dalam tangki disebabkan karena tekanan hidrostastis fluida yang semakin kecil karena level cairan akan semakin rendah karena cairan di dalam tangki semakin lama semakin berkurang jumlahnya.
- Naiknya temperatur cairan pada pompa akan meneyebabkan peningkatan temperature disebabkan karena adanya gesekan fluida, sehingga dengan naiknya temperatur tekanan uap fluida juga akan meningkat. Jika tekanan uap semakin besar maka kemungkinan terjadinya kavitasi akan semakin besar.
- Kavitasi menurunkan performa pompa, menyebabkan fluktuasi jumlah aliran dan tekanan buang.
- Menyebabkan kerusakan komponen pompa bagian dalam. Ketika pompa mengalami kavitasi, gelembung udara terbentuk didaerah tekanan rendah tepat sebelum putaran baling baling sudu-sudu. Gelembung uap kemudian bergerak pada baling baling sudu-sudu, dimana mereka meletup dan menyebabkan kejutan secara fisik, pada sudut depan baling baling sudu-sudu.
- Kejutan secara fisik membuat bintik bintik kecil pada bagian ujung baling baling sudu-sudu. Setiap bintik bintik kecil mempunyai ukuran mikron, tetapi akibat akumalasi dari jutaan bintik bintik ini dari waktu kewaktu benar benar merusak impeler pompa.
- Menyebabkan kelebihan getaran pada pompa, yang mana bisa menyebabkan kerusakan bearing pompa, ring penahan aus dan seal – seal.
- Tekanan fluida pada semua titik dalam pompa harus dipertahankan diatas tekanan uap. Jumlah yang digunakan untuk menentukan supaya tekanan zat cair yang dipompa mampu mengindari kavitasi adalah tinggi tekan hisap dikenal dengan NPSH (Net Positive Suction Head).
- NPSH yang tersedia harus lebih besar atau sama dengan NPSH yang dibutuhkan, NPSHa ≥ NPSHr.
NPSH yang tersedia (NPSHa)
Tekanan yang dibutuhkan pada suction pompa yang lebih tinggi daripada tekanan uap cairan yang dipompa.Cara meningkatkan NPSHA :
- Menambah tekanan pada hisapan pompa dengan cara meninggikan level zat cair di dalam tanki atau menambah tekanan pada daerah di atas zat cair untuk menambah tekanan hisap.
- Mengurangi temperatur zat cair yang dipompakan. Pengurangan temperatur zat cair yang dipompakan sehingga mengurangi tekanan uap yang akibatnya menaikan NPSHA.
- Mengurangi kehilangan head pada pipa hisap pompa dengan cara menambah diameter pipa, mengurangi jumlah elbow, katup dan fiting pada pipa, mengurangi panjang pipa.
Mengurangi NPSHR pompa
Cara mengurangi NPSHR :- Pengurangan jumlah aliran yang melalui pompa dengan pengecilan katup buang akan mengurangi NPSHR.
- NPSHR tergantung pada kecepatan pompa yaitu semakin cepat sudu-sudu pompa berputar maka semakin besar NPSHR. Oleh karena itu kecepatan pompa harus dikurangi, sehingga NPSHR pompa akan berkurang.
Operasi Sistem Irigasi Pompa
Berlainan dengan cara yang biasa digunakan dalam jaringan irigasi air permukaan, pada sistem irigasi pompa air tanah, petani dapat menentukan sendiri berapa banyak air yang ia perlukan dilahan mereka. Meskipun jumlah air yang diberikan dapat sesuai dengan permintaan petani yang bersangkutan, tetapi juga harus dipertimbangkan aspek keadilan dan pemerataan pada petani-petani yang lain.Disamping itu juga dituntut kesadaran petani agar dapat menggunakan air sehemat mungkin, maka air harus dibagi secara efektif dan efisien. Yang perlu mendapat perhatian dalam pembinaan adalah cara dan teknik pembagian air termasuk pemberian air di lahan. Hal ini tentunya menuntut kemampuan operasi yang lebih tinggi dibandingkan irigasi permukaan agar dapat memenuhi kriteria tepat tempat, jumlah dan waktu agar kepuasan dikalangan petani dapat terpenuhi.
Agar sistem irigasi pompa air dapat dipertahankan keberlanjutannya, maka perlu diperhatikan hal-hal berikut:
- Mengoperasikan peralatan sesuai dengan spesifikasi yang diberikan oleh pabrik pembuat peralatan (pompa dan mesin)
- Menyediakan air irigasi sesuai dengan permintaan petani melalui ulu-ulu/P3A sesuai dengan jadwal yang telah direncanakan, dan hanya pada waktu tanaman benar-benar membutuhkan.
- Mengurusi bahan bakar dan suku cadang. Operator harus memesan barang-barang yang dibutuhkan sebelum waktu digunakan, sehingga tidak terjadi keterlambatan penyediaan bahan.
- Melakukan pekerjaan administrasi yang berhubungan dengan stasiun pompa, misalnya mencatat jam operasi, kegiatan operasi pemeliharaan, mencatat debit, mencatat penggunaan air, pemakaian/konsumsi bahan bakar, dll.
Pemeliharaan Pompa Irigasi
Pemeliharaan Mesin/Pompa
Pemeliharaan yang baik sesuai dengan petunjuk teknis yang ditentukan akan memperpanjang umur pakai suatu peralatan. Pada umumnya perawatan rutin yang dilaksanakan teratur akan mengurangi resiko kerusakan, sehingga menghemat biaya perawatan dalam jangka panjang.Secara umum ada tiga jenis pemeliharaan yaitu :
Pemeliharaan rutin
Pemeliharaan rutin adalah pemeliharaan yang dilakukan setiap hari untuk menjaga agar kondisi poma dalam keadaan baik dan dapat beroperasi dalam kondisi yang optimal. Termasuk dalam pemeliharaan rutin adalah perbaikan-perbaikan kecil yang harus dilakukan oleh operator, antara lain mengecek oli, sistem pelumasan, pengencangan baut dan mur, pengecekan sistem pendingin, pengecekan belt dan lain sebagainya. |
| Pemeliharaan rutin irigasi pompa |
Pemeliharaan Berkala
Merupakan kegiatan pemeliharaan yang dilakukan secara berkala yang harus dilakukan oleh operator. Pemeliharaan ini biasanya ditentukan berdasarkan jam operasi peralatan. Kegiatan ini juga meliputi perbaikan-perbaikan besar yang dilakukan pada waktu pompa tidak digunakan, karena tanaman sedang tidak membutuhkan air.Pemeliharaan darurat
Pemeliharaan darurat ini dilakukan karena terjadi kerusakan mesin/pompa secara mendadak, misalnya piston mesin pecah, impeler pompa patah, dan lain-lain. Kejadian ini biasanya terjadi karena perawatan rutin dan berkala tidak dilaksanakan sesuai prosedur yang seharusnya, sehingga akan berakibat fatal. Kejadian ini akan biasanya memerlukan waktu perbaikan yang relatjf lama dengan membutuhkan biaya yang mahal. Karena kejadian ini tidak direncanakan, maka tentu akan berakibat pada.Efisiensi Pompa
Pompa tidak dapat mengubah seluruh energi kinetik menjadi energi tekanan karena ada sebagian energi kinetik yang hilang dalam bentuk losis. Efisiensi pompa adalah suatu faktor yang dipergunakan untuk menghitung losis ini. Efisiensi pompa terdiri dari :- Efisiensi hidrolis, memperhitungkan losis akibat gesekan antara cairan dengan sudu-sudu dan losis akibat perubahan arah yang tiba‐tiba pada impeler.
- Efisiensi volumetris, memperhitungkan losis akibat resirkulasi pada ring, bush, dan lain-lain.
- Efisiensi mekanis, memperhitungkan losis akibat gesekan pada seal, packing gland, bantalan, dan lain-lain.
Efisiensi pompa adalah perbandingan antara daya hidrolis pompa dengan daya poros pompa. Rumus efisiensi pompa (η) adalah
Daya Hidrolis
Daya hidrolis adalah daya yang diperlukan oleh pompa untuk mengangkat sejumlah zat cair pada ketinggian tertentu. Daya hidrolis dapat dicari dengan persamaan berikut;PH = daya hidrolis
ρ = massa jenis (kg/m3)
g = gaya gravitasi
H = head (m)
Q = kapasitas (m3/s)
 |
| Karakteristik Pompa |
Untuk setiap pompa, biasanya pabrik pembuatnya memberikan kurva karakteristik yang menunjukkan unjuk kerja pompa pada berbagai kondisi pemakaian. Karakteristik sebuah pompa digambarkan dalam kurva karakteristik menyatakan besarnya head total, daya pompa dan efisiensi pompa terhadap kapasitas. Berikut ini adalah contoh kurva karakteristik suatu pompa :
Sekian pembahasan materi mengenai Pemasangan Pompa Irigasi dan juga tentang Perencanaan Instalasi Pompa, Sistem Pemipaan pada Pompa Sentrifugal, Pengoperasian Pompa irigasi, Operasi Sistem Irigasi Pompa, Pemeliharaan Pompa Irigasi, Efisiensi Pompa dan rumusnya, semoga dapat membantu sobat dalam belajar!
