Tugas Sump (rizky Pratama).doc

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Di dalam buku Introductory Mining Engineering (hasil tulisan Howard L. Hartman, 1987) disebutkan pengertian mendasar mengenai penambangan, yaitu suatu kegiatan, pekerjaan, dan industri yang berkaitan erat dengan segala macam bentuk aktivitas penggalian / pengambilan mineral, baik yang dilakukan di permukaan tanah (surface) maupun di bawah tanah (underground). Secara garis besar, kegiatan dalam bidang pertambangan ini mencakup tujuh tahapan umum, yaitu : prospeksi (penyelidikan umum), eksplorasi, studi kelayakan, konstruksi, eksploitasi, penutupan tambang, dan pasca tambang. Dari ketujuh tahapan tersebut, eksploitasi merupakan tahapan yang mempunyai paling banyak dampak langsung terhadap kondisi lingkungan karena kegiatan kerjanya yang mengarah pada perubahan topografi / kontur suatu wilayah secara luas, seperti terbentuknya banyak lubang bukaan di permukaan tanah (Gambar 1.).

Gambar 1. Contoh lubang bukaan pada tambang terbuka (surface mining) tambang bijih tembaga di Gretsberg, Irian Jaya Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 1

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

Gambar 2. Contoh lubang bukaan pada tambang bawah tanah (underground mining) tambang batubara di Ombilin, Sumatera Barat Jika dicermati dari kondisi iklimnya, maka Indonesia secara umum dipengaruhi oleh dua jenis musim, yaitu : musim kemarau dan musim hujan. Pada musim kemarau, lingkungan tambang menjadi kering dan berdebu sehingga ada potensi ancaman kebakaran hutan dan gangguan asap di sekitar tambang. Namun kondisi sebaliknya akan terjadi jika musim hujan tiba, yaitu lingkungan kerja di tambang akan banyak digenangi oleh air (akan terbentuk danau-danau kecil). Lubang bukaan yang terbentuk selama kegiatan pertambangan berlangsung dan tidak ditutup kembali setelah kegiatan pertambangan selesai tentunya akan terisi oleh air (sump), baik oleh air permukaan (air hujan) maupun air bawah tanah. Air yang tergenang ini umunya bersifat asam (pH < 7) dan mengandung banyak logam berat, seperti : Fe, Zn, Pb, dan logam berat lainnya, sehingga akan berdampak buruk terhadap kondisi / kesuburan tanah dan makhluk hidup yang ada di atasnya apabila jumlahnya melebihi batas aman yang sudah ditentukan. Selain itu, adanya genangan air ini tentunya sedikit banyak juga akan berpengaruh terhadap kelancaran kegiatan pertambangan itu sendiri. Adanya air yang menggenangi lubang bukaan merupakan masalah besar dalam kegiatan pertambangan pada tambang terbuka maupun tambang bawah tanah. Aliran air permukaan ke arah penggalian Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 2

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

(front) pada tambang terbuka dapat menimbulkan berbagai macam masalah operasional maupun logistik pada penambangan, seperti : adanya air yang masuk ke dalam tambang tentunya harus dipompa keluar, dan keharusan pembuatan kemiringan lereng yang sesuai, jalan angkut, dan drainase untuk mencegah adanya erosi air. Selain itu, air bawah tanah yang masuk ke tambang terbuka dapat menimbulkan masalah-masalah, seperti : kondisi lereng yang jenuh terhadap air menyebabkan naiknya gaya penyebab kelongsoran, dan adanya aliran air tanah ke arah penggalian mengakibatkan terganggunya keseimbangan gaya rembesan. Sedangkan pada tambang bawah tanah, masuknya air ke lubang bukaan dapat menyebabkan munculnya beberapa masalah, misalnya : permasalahan lingkungan air tanah karena adanya endapan, emisi gas CO2, air asam tambang, dan emisi air panas (masalah temperatur dan kelembapan), mengurangi efisiensi operasi mesin-mesin tambang karena timbulnya korosi pada mesin, kabel / tali baja, dan kereta tambang, kegagalan dalam menangani aliran air yang masuk tambang dapat

menghentikan

kegiatan

penyanggaan

dan

mungkin

dapat

mengakibatkan kerusakan pada lubang bukaan (shaft). Adanya hal-hal ini, pada akhirnya pasti akan berdampak pada meningkatnya biaya produksi yang

harus

dikeluarkan

oleh

perusahaan

untuk

mengatasi

/

menyelesaikan berbagai masalah tersebut. Dari uraian di atas, dapat diartikan bahwa paradigma perusahaan (manajemen dan karyawan) dan pelaksanaan semua praktek / pengelolaan kegiatan usaha pertambangan haruslah yang baik dan benar (good mining practice) yang mempunyai komitmen yang tinggi untuk bersama-sama membangun peradaban sebagai suatu kegiatan usaha pertambangan yang memenuhi ketentuan-ketentuan, kriteria, kaidah, dan norma-norma yang tepat sehingga pemanfaatan sumberdaya mineral memberikan hasil yang optimal dan dampak buruk yang minimal, seperti apabila areal penambangan tergenang air maka kita harus memikirkan cara untuk mengatasinya agar tidak merugikan bagi perusahaan, masyarakat, maupun lingkungan sekitar. Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 3

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

Salah satu cara yang dapat dilakukan untuk mengatasi masalah tersebut di atas adalah dengan cara memasang instalasi pipa dan pompa pembuangan. Tetapi tentunya kita juga harus terlebih dahulu memperhatikan dan melengkapi beberapa aspek sebelum merancang instalasi pipa pembuangan tersebut, yaitu : a. Aspek topografi, seperti : peta, kontur tanah, luas tanah, dan elevasi b. Aspek hidrologi, seperti : data curah hujan dan debit air c. Aspek hidrolika, seperti : saluran tertutup (yaitu : pipa, panjang pipa, diameter pipa, dan lain-lain) dan saluran terbuka d. Aspek perancangan, seperti : gambar, rancangan anggaran biaya / cost, dan tender e. Aspek pemasangan f. Aspek perawatan. 1.2. Maksud dan Tujuan Maksud dari adanya tugas mata kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida ini mengenai perancangan instalasi pipa dan pompa pembuangan air sump tambang adalah agar para mahasiswa, khususnya yang sedang menimba ilmu di bidang teknik pertambangan dapat mengetahui, memahami, dan menerapkan teknik perancangan dan pemasangan saluran pipa dan pompa pada daerah tambang dengan metode yang benar. Sedangkan tujuan dari pelaksanaan tugas perancangan dan pemasangan instalasi pipa dan pompa pembuangan air asam tambang ini yaitu untuk memenuhi tugas besar yang merupakan bagian dari penilaian dalam mata kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida tahun akademik 2017 / 2018. Selain itu tugas ini juga bertujuan untuk mengetahui dan mempelajari sistem penyaliran / penirisan limbah hasil tambang dengan penerapan kasus kegiatan kuasa pertambangan batubara di Pt. Talenta Bumi yang berada di Sungai Raya, Simpang Empat Banjar, Kalimantan Selatan yang selanjutnya dapat membuat instalasi pembuangan limbah yang benar pada daerah tersebut. Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 4

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

1.3. Keadaan Umum Daerah

Gambar 3. Peta Monitoring Hari Tanpa Hujan Berturut – turut di Pt. Talenta Bumi

Gambar 4. Arah menuju lokasi sump Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 5

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

a. Letak / Keadaan Geografis Secara astronomis, Kota Banjarbaru terletak pada koordinat geografis 3016’2.56’’ S dan 11504’19’’ E (berdasarkan peta Kota Banjarbaru berskala 1 : 5.000), sedangkan lokasi penelitian (lokasi sump) secara astronomis terletak pada koordinat 3016’2.56’’ S dan 11504’19’’ E (berdasarkan peta topografi Kota Banjarbaru berskala 1 : 50.000). Selain itu juga, secara administratif posisi Kota Banjarbaru berbatasan langsung dengan :  Utara, berbatasan dengan Kecamatan Martapura Kabupaten Banjar  Timur, berbatasan dengan Kecamatan Karang Intan Kabupaten Banjar  Barat, berbatasan dengaan Kecamatan Gambut dan Aluh-Aluh Kabupaten Banjar  Selatan, berbatasan dengan Kecamatan Bati-Bati Kabupaten Tanah Laut. Apabila diamati secara umum, Kota Banjarbaru (dengan ibukotanya Banjarbaru) secara geografis terletak sangat strategis karena

diapit

dan

menghubungkan

dua

kota

penting,

yaitu

Banjarmasin dan Martapura. Oleh karena letaknya yang strategis inilah, maka kita dapat dengan mudah menuju pusat kota Banjarbaru. Kota Banjarbaru dapat dicapai baik melaui darat, laut, maupun udara karena Banjarbaru berada di perlintasan utama di Kalimantan Selatan, Bandara utama Kalimantan Selatan yang terletak di Banjarbaru, serta jarak yang relatif dekat dengan Banjarbaru yang memungkinkan hal tersebut di atas. Banjarbaru dapat dicapai melalui jalan darat di manapun sepanjang terhubung dengan Kalimantan Selatan secara langsung, misalnya : pusat kota Banjarbaru berjarak 35 km dari pusat kota Banjarmasin dan hanya berjarak 2 km dari pusat kota Martapura. Bandar Udara (Bandara) Syamsuddin Noor merupakan bandara utama di Kalimantan Selatan dan terletak di Banjarbaru,

dengan

demikian

akses

dengan

menggunakan

Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 6

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

penerbangan ke Banjarbaru sangatlah mudah. Pusat kota Banjarbaru dapat dicapai dengan waktu tempuh lebih kurang 10 menit dari bandara Syamsudin Noor. Pelabuhan terdekat dengan Banjarbaru adalah pelabuhan Trisakti yang terletak di Kota Banjarmasin. Pusat Kota Banjarbaru dapat ditempuh dalam waktu lebih kurang 30 menit dari Pelabuhan Trisakti baik menggunakan sarana angkutan darat umum maupun pribadi. Sedangkan untuk mencapai lokasi sump di kelurahan / desa Batuampar, Kecamatan Cempaka diperlukan waktu lebih kurang 20 menit dari pusat kota Banjarbaru, baik dengan menggunakan alat transportasi roda dua (roda 2) maupun roda empat (roda 4). b. Luas dan Keadaan Wilayah Berdasarkan Undang-Undang Nomor 9 Tahun 1999, secara administratif Kota Banjarbaru terbagi atas 3 (tiga) wilayah kecamatan dan 12 (dua belas) kelurahan. Luas wilayah Kota Banjarbaru adalah 371,30 km2 (37.130 ha). Namun pada tahun ini (2008) karena adanya pemekaran wilayah, maka Kota Banjarbaru sekarang sudah terbagi menjadi 5 (lima) wilayah kecamatan dan 20 (dua puluh) kelurahan. Tabel 1. Luas Wilayah Tiap Kecamatan Di Kota Banjarbaru (ha) No 1

2

3

Kecamatan Banjarbaru Banjarbaru Utara Banjarbaru Kota Sungai Besar Loktabat Luas dan persentase Kecamatan Landasan Ulin Landasan Ulin Barat Landasan Ulin Timur Landasan Ulin Tengah Guntung Payung Luas dan persentase Kecamatan Cempaka Sungai Tiung Bangkal Cempaka Palam Luas dan persentase Kecamatan Jumlah

Luas (ha)

Persentase

508 937 2.180 1.103 4.728

12,733639

6.048 2.982 2.830 5.500 17.360

46,754646

2.403 2.240 8.274 2.125 15.042 37.130

40,511716 100

Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 7

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

Sumber : Luas dihitung dari Peta Administratif Data Pokok Pembangunan Kota Banjarbaru, 2003 Wilayah Kota Banjarbaru berada pada ketinggian 0–500 m dari permukaan laut, dengan ketinggian 0–7 m (33,49 %), 7-25 m (48,46 %), 25-100 m (15,15 %), 100-250 m (2,55 %) dan 250-500 m (0,35 m). Sedangkan klasifikasi kelerengan (kemiringan tanah) dan luas dan jenis kemampuan tanah di Kota Banjarbaru terbagi atas empat kelas, sebagaimana diperlihatkan melalui dua tabel di bawah ini. Tabel 2. Luas dan Penyebaran Kelas Lereng Tiap Kecamatan Di Kota Banjarbaru No. 1

2

3

Kecamatan / Kelurahan Banjarbaru Banjarbaru Utara Banjarbaru Kota Sungai Besar Loktabat

0-2

Lereng (%) 2 - 8 8 - 15

56,88 81,25 341,9 550

252,1 831,4 1.478 563

Landasan Ulin Landasan Ulin Barat Landasan Ulin Timur Landasan Ulin Tengah Guntung Payung

5.152 2.830 2.782 4.028

Cempaka Sungai Tiung Bangkal Cempaka Palam Jumlah Persentase

876,3 1.186 476,9 1.329 19.691 53,03

15 - 25

Jumlah (ha)

24,4 161 -

-

309 937 1.980 1.113

471,3

-

-

5.152 2.830 2.782 4.499,25

1.415 1.054 2.418 96,5 8.579 23,1

312 3.476 3.973 7.946 21,4

915 915 2,46

2.603 2.240 7.286 5.398,75 37.130 100

Sumber : Dihitung dari Peta Kemampuan Tanah Skala 1 : 25.000 Data Pokok Kota Banjarbaru, 2003 Tabel 3. Luas dan Jenis Kemampuan Tanah Di Kota Banjarbaru No 1

Kecamatan / Kelurahan Banjarbaru Banjarbaru Utara Banjarbaru Kota Sungai Besar Loktabat

Jenis Kemampuan Tanah A1bT A2bT A3bT A2cT 55,63 81,25 124,4

253,4 937 1.899 1.169

-

65,629

Jumlah (ha) 309 937 1.980,125 1.359,004

Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 8

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

2

3

Landasan Ulin Landasan Ulin Barat Landasan Ulin Timur Landasan Ulin Tengah Guntung Payung

90,25 40 296,9 1.184

762,5 1.465 2.481

1.765 441 -

3.223,6 1.586,9 1.020,6 835

5.078,871 2.830 2.782 4.500

Cempaka Sungai Tiung Bangkal Cempaka Palam Jumlah Persentase

1.434 1.958 72,5 1.576 6.913 18,62

1.969 1.282 8.214 848,8 21.279 57,31

2.206 5,94

6.731,8 18,13

3.403 3.240 8.286 2.425 37.130 100

Sumber data : Dihitung dari Peta Kemampuan Tanah Skala 1 : 25.000 Data Pokok Kota Banjarbaru 2003 Keterangan : A = Kedalaman efektif tanah lebih dari 90 cm 1 = Tekstur tanah halus 2 = Tekstur halus 3 = Tekstur kasar b = Drainase tidak pernak tergenang T = Tidak ada erosi Berdasarkan Peta Geologi tahun 1970, penyebaran jenis batuan di Kota Banjarbaru terdiri dari Alluvium (Qha) 15.929,375 ha (48,44%), Formasi Martapura (Qpm) 11.414,5 ha (37,71%), Formasi Binuang (Tob) 1.198,125 ha (3,64%), Formasi Tanjung(Tet)1.473,75 ha (4,48%), Formasi Kerawaian (Kak) 744.375 ha (2,26%), Formasi Pitap (Kp) 2.122,875 ha (3,47%). Jenis tanah terbentuk dari faktorfaktor pembentuk tanah antara lain : batuan induk, iklim, topografi, vegetasi dan waktu. Tiap jenis tanah mempunyai karakteristik tertentu yang membedakan antara satu dengan yang lainnya. Karakteristik tanah tersebut misalnya berkaitan tingkat kepekaannya terhadap erosi, kesuburan tanah, tekstur tanah, dan konsistensi tanah. Untuk daerah pengamatan sendiri (di sekitar lokasi sump), daerah ini termasuk dalam satuan perbukitan daerah Mandiangin dan dalam formasi Tanjung (Tet). Perbukitan ini pada umumnya terletak di lereng atau kaki gunung. Perbukitan yang terbentuk berasal dari hasil gerakan massa tanah maupun batuan yang terjadi akibat pengaruh Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 9

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

aktivitas pergeseran massa tanah atau batuan pada pegunungan di sekitarnya. Keadaan tanah dan vegetasi dari bukit-bukit tersebut tidak jauh berbeda dengan keadaan yang terdapat pada gunung di sekitarnya. Pada daerah pengamatan terdapat juga bukit batuan yang terbentuk dari hasil sisa kegiatan pertambangan, pada umumnya keadaan tanahnya gersang dan sangat jarang ditumbuhi oleh pepohonan. Sementara itu formasi Tanjung (Tet) di daerah ini dicirikan oleh adanya batupasir kuarsa berbutir halus hingga sedang dengan ketebalan perlapisan 50 – 150 cm berstruktur sedimen perairan halus dan perlapisan silang siur. Terdapat pula sisipan batulempung berwarna kelabu yang sudah menyerpih dengan ketebalan perlapisan 30 – 150 cm. Berdasarkan penelitian eksplorasi sebelumnya, pada bagian bawah formasi ini dapat dijumpai lensa batugamping berwarna kelabu kecoklatan, mengandung kepingan spesies mollusca, chinoide, dan foraminifera yang diantaranya nummultes javanus (veback) dan heterosfegma sp juga foraminifera kecil seperti bentos dari keluarga million lidae yang menunjukan umur lapisan batubara di formasi ini berumur (berkala) eosin yang terendapakan di lingkungan paralesneretik dengan ketebalan formasi (untuk material batubara) lebih kurang 750 m.

Gambar 5. Keadaan tanah dan tumbuhan (lingkungan sekitar) wilayah tambang (sump) Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 10

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

c. Keadaan Penduduk Berdasarkan data statistik pada tahun 2018, penduduk Kota Banjarbaru berjumlah 3,626,616 jiwa. Mayoritas penduduk beragama Islam yang sebagian besar dari suku Banjar dan juga terdiri dari berbagai suku pendatang. Secara rinci, jumlah penduduk Kota Banjarbaru pada setiap kecamatan / kelurahan dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel 4. Jumlah Penduduk Banjarbaru Tahun 2018 No 1

Kabupaten Tanah Laut Kota Baru Banjar Barito Kuala Tapin

Jumlah Penduduk (jiwa) 296,333 290,142 506,839 276,147 167,877

2

Hulu Sungai Selatan Hulu Sunagi Tengah Hulu Sungai Utara Tabalong Guntung Payung Cempaka Sungai Tiung Bangkal Cempaka Palam Jumlah

212,485 243,460 209,246 9218,620 15.536

3

7.018 4.249 13.609 7.198 3,626,616

Sumber : Kantor Statistik Kota Banjarbaru, Februari 2018

Gambar 6. Wilayah permukiman masyarakat sekitar lokasi tambang

Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 11

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

Wilayah permukiman penduduk berjarak ± 200 m dari tempat lubang bukaan yang diteliti. Sebagian besar mata pencaharian penduduk Kota Banjarbaru yang bertempat tinggal di sekitar pusat kota

adalah

pegawai,

wirausahawan,

pedagang,

dan

buruh.

Sedangkan bagi para penduduk yang tinggal di pinggiran Kota Banjarbaru (seperti warga masyarakat di sekitar lokasi pengamatan) umumnya menggantungkan mata pencahariannya pada bidang pertanian, perkebunan, dan peternakan. Jenis usaha di bidang pertanian meliputi usaha bercocok tanam tanaman padi dan palwija. Untuk jenis usaha di bidang perkebunan meliputi usaha perkebunan pisang dan karet. Untuk jenis usaha di bidang peternakan meliputi usaha ternak sapi dan ayam. Di bawah ini adalah beberapa contoh gambar bidang mata pencaharian yang dilakukan masyarakat sekitar lokasi tambang.

Gambar 7. Pt. Talenta Bumi

Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 12

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

Gambar 8. Ternak sapi dengan sistem gembala

Gambar 9. Lahan kebun pisang dan karet d. Keadaan Bahan Galian Dalam studi kasus ini, saya memilih satu wilayah kerja di bekas areal pertambangan pada wilayah konsesi PKP2B PD. Baramarta dengan kontraktor CV. Lukah yang berada di Desa Batuampar, Kelurahan Sungaitiung, Kecamatan Cempaka, Kota Banjarbaru, dimana nantinya saya akan merancang instalasi pipa dan pompa pembuangan air yang dapat digunakan pada tambang tersebut. Pada

saat

pemantauan,

kegiatan

pertambangan

telah

berhenti. Produksi batubara PD Baramarta secara keseluruhan Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 13

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

(untuk seluruh areal yang telah ditambang) adalah 176.726,32 ton (2001) dan 636.619,41 ton (2002) (Indonesia Mineral & Coal Statistics, 2003). Kualitas batubara untuk daerah di sekitar kelurahan Batuampar menunjukkan beberapa nilai :  Nilai kalori (adb) sebesar 6400 - 7200 kal/g  Kadar sulfur (adb): 0,3 - 1,2 %  Kadar abu (adb): 1 - 4 %  Kelembaban total (total moisture; ar): 2 - 7 % (Referensi : WP&B, 2003 dalam Indonesia Mineral & Coal Statistics, 2003). Bahan galian di wilayah Banjarbaru cukup beragam, akan tetapi luas dan deposit (cadangan) bahan galian yang baru diketahui hanya tiga jenis, yaitu : batubara, intan, dan lempung. Berikut ini data potensi bahan galian tersebut. Tabel 5. Potensi Bahan Galian Kota Banjarbaru

No 1

Bahan Galian (Golongan) Intan (B)

Kecamatan Cempaka

2

Lempung (C)

Landasan Ulin (LU)

3

Batubara (A)

Cempaka

Lokasi Kelurahan Bangkal Sungai Tiung Palam Cempaka

Keterangan Luas areal ± 4 ha Luas areal ± 1 ha Luas areal ± 3.75 ha Luas areal ± 3 ha

LU Timur LU barat

Luas areal ± 3 ha Luas areal 0,55 ha

Gunung Kupang Ujung Murung Batuampar Sungai Abit Palam

Cempaka

Sungai Tiwadak Sungai Rasak Guntung Lurah Sungai Mandin I

Sumberdaya hipotek 526.500 m3 Sumberdaya hipotek 292.000 m3 Sumberdaya hipotek 118.800 m3 Sumberdaya hipotek 201.200 m3 Sumberdaya hipotek 116.000 m3 Sumberdaya hipotek 140.000 ton Ketebalan 0,5 m Sumberdaya hipotek 73.500 ton Sumberdaya hipotek

Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 14

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

Sungai Mandin II Cempaka

69.300 ton Sumberdaya hipotek 22.400 ton Sumberdaya hipotek 760.839 ton

Sumber :Kantor Wilayah Departemen Pertambangan dan Energi Provinsi Kalimantan Selatan, 2004

Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 15

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

BAB II ASPEK DALAM PERANCANGAN INSTALASI

2.1. Aspek Topografi 2.1.1. Luas Tanah Area Tambang Berdasarkan Laporan Pemantauan dan Pendataan Bahan Galian Pada Bekas Tambang dan Wilayah Peti Di Kabupaten Banjar dan Kota Banjarbaru oleh Pusat Sumber Daya Geologi pada tahun 2004, luas keseluruhan areal lahan konsesi PKP2B PD. Baramarta di Kelurahan Batuampar seluas ± 0,02 km2 (2 ha), dengan areal bukaan tambang (yang tergenang air asam tambang) seluas ± 0,00075 km 2 (750 m2) yang tersebar tidak merata di wilayah konsesi PKP2B tersebut. 2.1.2. Kontur Tanah Daerah-daerah atau wilayah di Banjarbaru umumnya terdiri dari morfologi pegunungan dan perbukitan bergelombang dengan ketinggian antara 200 - 600 meter dari permukaan laut yang dikenal sebagai Pegunungan Bobaris. Satuan morfologi lainnya adalah dataran rendah berupa padang alang-alang, dataran aluvial, dan rawa-rawa. Kontur tanah pada daerah tambang pun umumnya tidak terlalu berbeda jauh dengan kondisi kontur tanah di Kota Banjarbaru seperti yang telah dijelaskan di atas, karena untuk tambang batubara sendiri kebanyakan cara menambangnya seragam di tempat ini, yaitu menambang dengan membuat lubang bukaan yang tidak terlalu dalam (openpit). Dengan cara penambangan yang seperti ini, maka tidak akan terlalu mempengaruhi kontur tanah pada daerah tambang tersebut,

hanya

saja

menyisakan

tumpukan

tanah

penutup

(overburden) dan tanah pucuk (top soil) yang tidak dikembalikan lagi (direklamasi) dengan ketinggian tumpukan rata-rata 5 – 20 meter. Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 16

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

2.1.3. Elevasi Permukaan Tanah Secara umum, daerah di sekitar Kelurahan Batuampar termasuk juga daerah lingkar tambang merupakan daerah dengan relief yang didominasi oleh pegunungan atau perbukitan dengan kemiringan permukaan tanah yang cukup landai yaitu dengan elevasi sekitar 400 - 500. Sementara itu, pada daerah lubang bukaan sendiri hampir di seluruh sisi-sisinya terdapat tanah permukaan atau tumpukan bekas tanah penutup (top soil) bercampur dengan tanah pucuk di sekelilingnya dengan kemiringan lerengnya lebih dari 60 o. Keadaan

topografi

suatu

wilayah

(khususnya

elevasi

permukaan tanah) akan mempengaruhi atau dapat mencirikan dari keadaan kemampuan atau kapasitas dari material-material yang ada di tempat tersebut (tanah) untuk menampung jumlah air yang menerobos masuk atau meresap, baik melalui permukaan tanah maupun yang berasal dari bawah lapisan tanah tersebut. Untuk lahan yang miring biasanya cenderung akan mempunyai cadangan atau tampungan air yang lebih sedikit daripada lahan yang relatif datar, karena air akan lebih cepat mengalir menjadi aliran permukaan dan hanya sedikit yang mengalami infiltrasi, dengan kata lain kehilangan air di lahan miring akan lebih besar.

Gambar 10. Keadaan topografi umum lokasi sump Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 17

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

2.2. Aspek Hidrologi 2.2.1. Data Curah Hujan Dalam perencanaan suatu sistem drainase, penggunaan data curah hujan antara lain dapat digunakan untuk perhitungan dimensi saluran, baik yang tertutup maupun yang terbuka. Hal ini karena hujan merupakan komponen yang sangat penting dalam analisa hidrologi pada perencanaan debit untuk menentukan dimensi saluran drainase tersebut. Curah hujan adalah besaran yang menyatakan tebalnya air hujan yang jatuh di permukaan tanah dalam waktu tertentu, jika air tersebut tidak meresap ke dalam tanah atau menguap ke atmosfer. Keadaan iklim di Kota Banjarbaru dipengaruhi oleh dua musim, yaitu musim panas dan musim hujan denga suhu udara harian rata-rata berkisar antara 27,5 0 C sampai denga 280 C, suhu tahunan rata-rata terendah 200 C terjadi bulan Agustus dan tertinggi pada suhu 35,30 C terjadi pada bulan Oktober dengan kelembaban udara 70 – 90 % dan kecepatan angin berkisar antara 20 – 34 km/jam. Data curah hujan yang tercatat selama 22 tahun terakhir ini pada stasiun Klimatologi Klas I Banjarbaru rata-rata pertahun 2.472 mm dengan jumlah hari hujan rata-rata pertahun 169 hari, curah hujan bulanan terendah 1 mm (Agustus) dan 13 mm (Juli) tahun 1991. Untuk lebih jelasnya keadaan curah hujan di daerah Banjarbaru, dapat dilihat pada tabel berikut ini. Tabel 6. Rata-rata Curah Hujan dan Hari Hujan Bulanan Di Wilayah Kota Banjarbaru (2000 – 2005)

No. 1 2 3 4 5 6 7

Bulan Januari Februari Maret April Mei Juni Juli

Banjarbaru CH HH ICH 2512 119 27 1818 108 23 1497 96 21 1986 103 25 1091 91 17 1090 74 20 730 65 16

Wilayah Kecamatan Landasan Ulin CH HH ICH 1829 128 20 1874 105 24 1646 97 23 1748 91 25 1051 84 18 970 72 19 1142 73 22

Cempaka CH HH ICH 1761 105 27 1523 98 26 1446 85 28 1974 80 37 1151 73 27 1140 73 27 840 60 25

Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 18

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

8 9 10 11 12

Agustus September Oktober Nopember Desember

646 748 1105 1434 2081

58 46 83 101 137

16 23 19 20 21

777 640 1081 1512 1768

60 55 86 106 150

19 17 18 20 17

276 628 1072 1124 1639

27 55 91 97 115

20 22 22 22 25

Sumber data : BMG Balai Wilayah III Banjarbaru 2005 Keterangan : CH = Curah hujan (mm), HH = Hari hujan, ICH = Interval curah hujan 2.2.2. Data Debit Air Debit adalah laju aliran sungai (dalam bentuk volume air) yang melewati suatu penampang melintang sungai per satuan waktu. Dalam sistem satuan SI besarnya debit dinyatakan dalam satuan meter kubik per detik (m3/s). Pengukuran debit suatu penampang dapat dilakukan secara langsung di lapangan ataupun dengan pengolahan data yang telah ada sebelumnya seperti : data curah hujan dan data intensitas curah hujan. Pada pengukuran debit di salah satu areal bukaan tambang yang tergenang air asam tambang (sump) di kelurahan Batuampar ini, saya menggunakan metode pengukuran sederhana secara langsung, yaitu pengukuran duga air. Cara pengukuran duga air ini adalah dengan menggunakan rambu duga air (dalam hal ini saya menggunakan pemberat yang diikatkan tali pada salah satu ujungnya) kemudian membaca tinggi muka air dari dasar kolam dengan menggunakan meteran.

Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 19

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

Gambar 11. Penampang melintang sump beserta ketinggiannya Dari pengukuran yang telah dilakukan, diperoleh data sebagai berikut. h1 = 2,525 m

d1 = 0,5 m

h2 = 4,46 m

d2 = 1,5 m

h3 = 5,81 m

d3 = 2 m

h4 = 6,59 m

d4 = 2,5 m

s1 = s2 = s3 = s4 = 15 m

Berdasarkan data-data tersebut, selanjutnya dapat diketahui atau dihitung volume keseluruhan penampang (bagian yang terendam air), yaitu : V1 = h 1 x d 1 x s 1

V 2 = h2 x d2 x s2

= 2,525 x 0,5 x 15

= 4,46 x 1,5 x 15

= 18,9375 m3

= 100,35 m3

Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 20

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

V 3 = h 3 x d 3 x s3

V 4 = h4 x d4 x s4

= 5,81 x 2 x 15

= 6,59 x 2,5 x 15

= 174,3 m3

= 247,125 m3

Vtot = 2 x (V1 + V2 + V3 + V4) = 2 x (18,9375 + 100,35 + 174,3 + 247,125) = 2 x 540,7125 = 1081,425 m3 Data hitungan volume penampang di atas dapat diasumsikan atau dianggap sebagai data acuan untuk mengetahui debit air yang ada di dalam lubang bukaan tersebut. Pengamatan penambahan tinggi genangan air di sump ini dilakukan dari tanggal 13 - 27 April 2008 (± 14 hari). Jadi, data volume air di lubang bukaan tersebut dapat disamakan (dianggap sama) dengan data debit air yang tergenang, hanya saja satuannya yang berubah yaitu m 3/s, sehingga kemudian dapat diasumsikan debit airnya yaitu : Diketahui

: Vtot. sump = 1081,425 m3 t = 14 hari = 336 jam = 1.209.600 detik

Ditanyakan : Q = ... ? Jawab

:Q=V/t = 1081,425 / 1.209.600 = 0,000894035 m3/s

Jadi, debit air pada lokasi lubang bukaan (sump) ini yaitu sebesar 0,000894035 m3/s atau 8,94 x 10-4 m3/s. 2.2.3. Saluran Air yang Ada Pada lokasi bekas areal penambangan (lokasi sump) maupun di lokasi sekitarnya, tidak dijumpai adanya saluran air (baik saluran air tebuka maupun saluran air tertutup) yang tertata dengan rapi. Umumnya hanya dijumpai parit-parit kecil di atas permukaan tanah yang dibuat dengan cara mencangkul sedikit permukaan tanah tersebut. Jadi, untuk membuang air yang menggenang di dalam lubang bukaan tambang (sump) secara cepat (efektif dan efisien) Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 21

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

tidak bisa mengandalkan pembuangan melalui saluran ini, maka perlu adanya pembuatan suatu sistem saluran pembuangan air (drainase)

yang

benar-benar

diperhitungkan

ukuran

maupun

kapasitasnya. Aliran air dalam suatu saluran dapat berupa :  Aliran saluran terbuka (open channel flow)  Aliran saluran tertutup (pipe flow) Keduanya dalam beberapa hal adalah sama, berbeda dalam satu hal yang penting, yaitu :  Aliran pada saluran terbuka harus memiliki permukaan bebas yang dipengaruhi oleh tekanan udara bebas  Aliran pada pipa tidak dipengaruhi oleh tekanan udara secara langsung kecuali oleh tekanan hidrolik. Perhitungan pada saluran terbuka lebih rumit dari pada perhitungan pada saluran pipa bertekanan (saluran tertutup), karena :  Bentuk penampang yang tidak teratur (terutama sungai)  Sulit menentukan kekasaran (sungai berbatu sedangkan pipa tembaga licin).  Kondisi aliran lebih rumit berdasarkan kenyataan bahwa kedudukan permukaan bebas cenderung berubah sesuai dengan waktu dan ruang  Kedalaman aliran dan debit kemiringan dasar saluran dan permukaan bebas adalah tergantung satu sama lain. Pada perancangan instalasi pembuangan air asam tambang (sump) ini, saya memilih untuk menggunakan instalasi dengan saluran tertutup, karena debit air pada lubang bukaan cukup kecil sehingga jenis saluran tertutup sangat sesuai untuk diterapkan pada lubang bukaan ini. Jadi, dalam perancangan instalasi pembuangan air asam tambang ini cukup memakai pipa sebagai saluran pembuangannya sehingga biaya yang kita keluarkan pun lebih kecil dengan menggunakan jenis saluran tertutup ini.

Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 22

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

2.3. Aspek Perancangan 2.3.1. Gambar Sump / Kolam

Gambar 12. Lubang bukaan tambang yang tergenang air (sump) 2.3.2. Rancangan Anggaran Biaya / Cost / Biaya Rancangan Dalam perencanaan biaya yang akan diperlukan untuk perancangan instalasi pipa dan pompa, kita harus benar-benar teliti sehingga biaya yang digunakan dalam pengolahan instalasi ini tidak terlalu besar yang tentunya sedikit banyak akan berpengaruh pada keuntungan yang akan diperoleh. Tentu saja hal ini bukan menjadi patokan

utama,

kualitas

material

yang

digunakan

dalam

pembangunan instalasi ini tetap juga harus dipertimbangkan. Apabila harga material tersebut murah tetapi kualitasnya jelek, maka hal ini akan berdampak nantinya pada biaya yang mahal untuk perawatan instalasi. Untuk menghitung biaya rancangan keseluruhan, terlebih dahulu kita harus menentukan jenis (kapasitas) pipa dan pompa yang akan digunakan. Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 23

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

Tabel 7. Kesesuaian Ukuran Pipa Berdasarkan Debit Air Masuk Debit air masuk maksimum (lt/min) 0 - 49 50 - 208 209 - 378 379 - 624 625 - 1.343 1.344 - 2.422 2.423 - 3.936 lebih dari 3.937

Ukuran pipa peluap (mm) 40 50 65 80 100 125 150 200

Sumber : Buku Perancangan dan Pemeliharaan Sistem Plambing, 1984 Dari tabel di atas, kita dapat menentukan ukuran pipa (untuk sisi isap) yang sesuai untuk digunakan pada areal lubang bukaan ini (sump) yaitu sebagai berikut. Diketahui

: Q = 0,000894035 m3/s

Ditanyakan : Dpipa = ... ? Jawab

: Q = 0,000894035 m3/s = 0,000894035 x 1.000 x 60 = 53,6421 lt/min

Berdasarkan tabel di atas, untuk debit air sebesar 53,6421 lt/min maka ukuran pipa yang sesuai untuk digunakan yaitu berdiameter 50 mm (1,97 inci atau 2 inci). Selain itu, untuk menghitung kapasitas pompa minimum yang sesuai untuk digunakan pada pembuangan air kolam (sump) dengan kondisi curah hujan, debit, dan lamanya waktu hingga kolam terisi air, yaitu : Diketahui

: Rmaks. = 1974 mm f

= 0,95

A

= 0,000195 ha

t

= 14 hari

Ditanyakan : Qp = ... ? Jawab

: Qp = Q / (24 x 3.600 x t) Q = 10 x f x R x A x 10 = 10 x 0,95 x 1974 x 0,000195 x 10

Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 24

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

= 36,56835 m3 Qp = 36,56835 / (24 x 3.600 x 14) = 0.030231771 m3/s = 3,02 x 10-2 m3/s Jadi, kapasitas pompa minimum yang dapat digunakan untuk membuang air dari dalam kolam yaitu sebesar 3,02 x 10-2 m3/s. Tabel 8. Curah Hujan Total dan Koefisien Limpas Total Curah Hujan Total (mm) Koefisien Limpas Total < 10 0 10-30 0,1 30-50 0,3 50-100 0,5 100-200 0,8 200-300 0,9 > 300 0,95 Sumber : Buku Pompa dan Kompresor, Pemilihan, Pemakaian, dan Pemeliharaan, 1983

Tabel 9. Diameter Isap dan Cakupan Kapasitas Pompa Volut Kecil (m3/min) Kapasitas 50 Hz < 0,2 0,16-0,32 0,25-0,5 0,4-0,8 0,63-1,25 1-2 1,6-3,15 2,5-5 4-8 6,3-12,5 8-16 10-20 16-31,5

60 Hz < 0,22 0,18-0,36 0,28-0,56 0,45-0,9 0,71-1,4 1,12-2,24 1,8-3,55 2,8-5,6 4,5-9 7,1-14 9-18 11,2-22,4 18-35,5

Diameter Isap (mm) 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500

Sumber : Buku Pompa dan Kompresor, Pemilihan, Pemakaian, dan Pemeliharaan, 1983

Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 25

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

Berdasarkan tabel 9. di atas dengan kapasitas pompa di bawah 0,2 atau 0,22 m3/min (3,67 x 10-3 m3/s), maka kita dapat menggunakan pompa berdiameter isap yang sama dengan diameter pompa yaitu 40 mm (1,58 inci atau 2 inci). Hal ini tentunya akan mempermudah dalam pemasangan atau penyambungan pipa ke pompa karena tidak memerlukan adanya reduser. Akan tetapi pada sisi buang kita memerlukan adanya reduser karena diameter pipa yang digunakan pada sisi buang lebih pendek daripada diameter pipa pada sisi isap, hal ini agar air cepat mengalir sehingga dapat mempersingkat waktu pembuangan. Setelah kita dapat mengetahui jenis pompa dan pipa yang sesuai untuk digunakan di lokasi sump ini, maka selanjutnya kita dapat menghitung atau memperkirakan biaya keseluruhan untuk pengadaan pipa dan pompa beserta aksesorisnya, pemasangan pipa dan pompa beserta aksesorisnya, hingga biaya tidak terduga 89biaya perawatan) seperti adanya kerusakan dari alat-alat tersebut secara tiba-tiba. Berdasarkan kondisi lapangan, berikut ini adalah rincian alat dan bahan yang sekiranya diperlukan dalam pengerjaan pembuangan air dari dalam lubang bukaan tambang (sump), antara lain : a. Pompa Pada perancangan instalasi pompa dan pipa ini menggunakan pompa sentrifugal volut tegak, karena menyesuaikan atau mengikuti referensi dari buku Pompa dan Kompresor, Pemilihan, Pemakaian, dan Pemeliharaan, 1983 bahwa untuk memompa air limbah dan berlumpur maka pompa yang sesuai adalah pompa volut tegak jenis sumuran kecil dimana zat cair dari impeler secara langsung dibawa ke rumah volut. Pompa volut yang digunakan pada instalasi ini adalah pompa dengan merk dagang SHIMIZU PC-250BITsebanyak 1 unit.

Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 26

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

Gambar 13. Pompa SHIMIZU PC-250BIT Tabel 10. Spesifikasi Pompa SHIMIZU PC-250BIT SHIMIZU PC-250BIT - Jet Pump 250 watt - Daya hisap: 30m - Total head : 60m - Kapasitas: 60 lt/menit - Pompa otomatis - Anti karat b. Pipa PVC Pipa yang digunakan adalah pipa PVC yang mempunyai merk dagang ”Unggul”. Pipa PVC merupakan pipa yang cocok untuk digunakan pada perencanaan jaringan pipa ini karena dapat dipergunakan dalam jangka waktu yang lama dan memiliki ketahanan yang cukup kuat. Pipa PVC yang digunakan berukuran 2 inci untuk sisi isap dan 1,5 inci untuk sisi buang karena menyesuaikan dengan debit air yang ada. Pipa PVC yang diperlukan kurang lebih sebanyak 4 batang yang berukuran 2” dan 9 batang yamg berukuran 1,5” dimana setiap batangnya mempunyai panjang 4 meter.

Gambar 14. Pipa PVC 2”

Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 27

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

Gambar 15. Pipa PVC 1,5” c. Sambungan elbow 900 Sambungan elbow 900 digunakan untuk mempermudah mengalirkan air dalam pipa yang terpengaruh oleh perubahan topografi lahan. Sambungan elbow 90 0 pada instalasi ini digunakan sebanyak 1 buah.

Gambar 16. Sambungan elbow 900 pipa PVC 2” d. Sambungan elbow 450 Sambungan elbow 450 digunakan untuk mempermudah mengalirkan air dalam pipa yang terpengaruh oleh perubahan topografi lahan. Sambungan elbow 45 0 pada instalasi ini digunakan sebanyak 4 buah.

Gambar 17. Sambungan elbow 450 pipa PVC 1,5” e. Sambungan elbow 600 Sambungan elbow 600 digunakan untuk mempermudah mengalirkan air dalam pipa yang terpengaruh oleh perubahan topografi lahan. Sambungan elbow 60 0 pipa PVC 1,5” pada instalasi ini digunakan sebanyak 2 buah. f. Sambungan lurus

Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 28

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

Sambungan lurus digunakan untuk menyambungkan atau menghubungkan dua pipa PVC agar menjadi satu rangkaian lurus, hal ini biasanya disebabkan oleh ukuran pipa yang pendek tetapi lahan yang harus dilalui cukup panjang. Sambungan lurus pada instalasi ini digunakan sebanyak 3 buah yang berukuran 2” dan 4 buah yang berukuran 1,5”.

Gambar 18. Sambungan lurus pipa PVC 2”

Gambar 19. Sambungan lurus pipa PVC 1,5” g. Katup “putar” (slide valves) Katup dipergunakan untuk membuka dan menutup aliran air yang mengalir di dalam pipa, biasanya ditempatkan di sisi isap dan sisi buang. Katup pada instalasi ini digunakan sebanyak 1 buah yang berukuran 2” dan 1 buah yang berukuran 1,5”.

Gambar 20. Katup “putar” pipa PVC h. Lem pipa PVC Lem pipa dipergunakan untuk merekatkan antara dua permukaan pipa. Lem pipa PVC pada instalasi ini digunakan kurang lebih sebanyak 4 kaleng.

Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 29

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

Gambar 21. Lem pipa PVC i. Saringan (filter) Saringan yang akan digunakan ini merupakan saringan yang dapat bekerja optimal pada sistem saringan lapisan sedimen. Saringan dipergunakan untuk menyaring material atau benda-benda agar tidak masuk ke dalam pipa yang mungkin saja dapat menghambat aliran dalam pipa. Saringan pada instalasi ini digunakan sebanyak 1 buah. Gambar 22. Saringan j.

Reduser

Reduser merupakan alat yang digunakan untuk menyambungkan atau

menghubungkan

dua

pipa

PVC

yang

berbeda

ukuran

diameternya atau mengalami perubahan ukuran secara mendadak, misalnya pada instalasi ini terdapat reduser pipa untuk ukuran 2” menjadi 1,5”. Reduser pada instalasi ini digunakan sebanyak 1 buah. k. Seng Seng yang akan digunakan merupakan seng yang mempunyai tipe bergelombang pada permukaannya. Seng dipergunakan sebagai bahan untuk membuat ruang atau tempat meletakan pompa dan perlengkapan lainnya agar tidak cepat rusak terkena perubahan cuaca. Seng yang dipergunakan adalah seng yang mempunyai merk dagang “Gajah” dengan ukuran panjang 90 cm dan tebal 1,2 cm. l. Paku seng

Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 30

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

Paku seng dipergunakan sebagai bahan untuk membuat ruang atau tempat meletakan pompa dan perlengkapan lainnya agar tidak cepat rusak terkena perubahan cuaca. m.Papan Papan dipergunakan sebagai bahan untuk membuat ruang atau tempat meletakan pompa dan perlengkapan lainnya agar tidak cepat rusak terkena perubahan cuaca. Papan yang dipergunakan adalah tipe papan / kayu galar bermerk dagang “Borneo” dan berukuran (5 x 10) per batang. n. Paku papan / kayu Paku papan / kayu dipergunakan sebagai bahan untuk membuat ruang atau tempat meletakan pompa dan perlengkapan lainnya agar tidak cepat rusak terkena perubahan cuaca. Paku kayu yang dipergunakan adalah paku yang berukuran panjang 5 cm. 2 Kayu Reng Kayu reng dipergunakan sebagai bahan untuk membuat penumpu atau penopang pipa agar tidak membebani pompa. Kayu reng yang dipergunakan bermerk dagang “Borneo” dan berukuran (3 x 4) per batang. Tabel 11. Rincian Rancangan Anggaran Biaya Instalasi Pompa dan Pipa Pembuangan Air Asam Tambang No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Alat / Bahan Pompa Pipa PVC 2” Pipa PVC 1” Sambungan elbow 900 Sambungan elbow 450 Sambungan elbow 600 Sambungan lurus Katup Lem pipa PVC Saringan Reduser Seng Paku seng Papan

Jumlah

Harga Satuan

Jumlah

1unit 5 batang 8 batang

Rp. 1.680.000,00 Rp. 26.000,00 Rp. 17.000,00

Rp. 1.680.000,00 Rp. 130.000,00 Rp. 136.000,00

1buah

Rp. 5.000,00

Rp. 5.000,00

4 buah

Rp. 6.000,00

Rp. 24.000,00

2 buah 7 buah 2 buah 4 kaleng 1buah 1 buah 16 lembar ½ kg 40 buah

Rp. 5.500,00 Rp. 7.000,00 Rp. 20.000,00 Rp. 2.500,00 Rp. 30.000,00 Rp. 8.200,00 Rp. 20.000,00 Rp. 9.000,00 Rp. 25.000,00

Rp. 11.000,00 Rp. 49.000,00 Rp. 40.000,00 Rp. 10.000,00 Rp. 30.000,00 Rp. 8.200,00 Rp. 320.000,00 Rp. 4.500,00 Rp. 1.000.000,00

Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 31

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

15 16 17

Paku papan 1kg Kayu reng 1 batang Biaya lain-lain Biaya pemasangan Biaya listrik Biaya pemeliharan @ 6 bulan Jumlah pengeluaran

Rp. 7.000,00 Rp. 8.000,00 Rp. 150.000,00 Rp. 150.000,00

Rp. 7.000,00 Rp. 8.000,00 Rp. 150.000,00 Rp. 150.000,00

Rp. 100.000,00

Rp. 100.000,00 Rp. 3.862.700,00

2.3.3. Aplikasi Instalasi Rancangan Penggunaan atau penerapan instalasi rancangan ini bersifat insidentil, artinya apabila terdapat genangan air yang mengganggu aktivitas penambangan pada lokasi tambang, maka instalasi pipa dan pompa pembuangan ini dapat digunakan secara maksimal. Apabila ada genangan air lagi di tempat lain yang hampir sama keadaan topografinya maka model atau bentuk instalasi seperti ini dapat dipergunakan

lagi,

dan

materialnya

pun

ada

yang

dapat

dipergunakan lagi dengan cara memotong atau melepas bagianbagian tertentu, misalnya memotong sambungan dan mengambil pipa lurusnya saja.

BAB III Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 32

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

INSTALASI DAN PERAWATAN

3.1. Gambar Instalasi Pompa dan Pipa

Gambar 23. Instalasi pompa dan pipa Keterangan gambar : = kolam /sump = saringan = pipa = sambungan lurus = sambungan elbow 900 = sambungan elbow 600 = sambungan elbow 450 = katup = pompa = reduser = penumpu / penopang pipa Setelah diketahui model atau gambar dari rancangan instalasi pipa dan pompa pembuangan air asam tambang seperti gambar di atas, maka berikut ini dapat dijelaskan atau dihitung head losses dalam rancangan tersebut. Diketahui

: Q

= 8,94 x 10-4 m3/s

Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 33

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

Disap

= 0,0508 m

Dbuang

= 0,0381 m

Lisap

= 17,41 m

Lbuang

= 29,9 m

Zisap

= 4,83 m

Zbuang

= 6,2 m

g

= 9,81 m/s2

Tair sump

= 300 C

µair

= 0,801 x 10-6 m2/s

fbelokan 45

= 0,236

fbelokan 60

= 0,471

fbelokan 90

= 1,129

fsambungan lurus

= 2,797314426

(berdasarkan tabel,

fsaringan

= 0,4

gambar, dan rumus

freduser

= 0,211875

terlampir)

fkatup isap

= 0,091657263

fkatup buang

= 0,092085052

ρisap = ρbuang

= 0,04325 kgf/cm2

γisap = γbuang

= 0,9957 kg/l

Ditanyakan : Htotal pompa = ... ? Jawaban

:

♦ Kecepatan Aliran Persamaan Kontinuitas Q=vxA Q1 = v1 x A1 → Q2 = v2 x A2 A1 = ¼ π D12 = ¼ x 3,14 x (0,0508)2 = 0,039878 m2 A2 = ¼ π D22 = ¼ x 3,14 x (0,0381)2 = 0,0299085 m2 v1 = Q / A1

v2 = Q / A2

Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 34

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

= 8,94 x 10-4 / 0,039878

= 8,94 x 10-4 / 0,0299085

= 0,022418376 m/s

= 0,029891168 m/s

♦ Koefisien Kerugian Gesek Dalam Pipa Bilangan Reynold Re = (v x D) / µ = (0,022418376 x 0,0508) / 0,801 x 10-6 = 1421,789639 → Aliran Laminer fgesek untuk aliran laminer : f = 64 / Re = 64 / 1421,789639 = 0,045013691 ♦ Mayor / Primer Losses  Sisi Isap hf = f x (L / D) x (v2 / 2g) = 0,045013691 x (17,41 / 0,050) x (0,022418376 2 / (2 x 9,81)) = 3,95175 x 10-4 m  Sisi Buang hf = f x (L / D) x (v2 / 2g) = 0,045013691 x (29,9 / 0,0381) x (0,029891168 2 / (2 x 9,81)) = 1,608709 x 10-3 m ♦ Minor / Sekunder Losses  Sisi Isap # Saringan hL = f x (v2 / 2g) = 0,4 x (0,0224183762 / (2 x 9,81)) = 1,02464 x 10-5 m # Sambungan lurus hL = 3 x f x (v2 / 2g) = 3 x 2,797314426 x (0,0224183762 / (2 x 9,81)) = 2,14967 x 10-4 m # Belokan 900 hL =4 f x (v2 / 2g) = 1,129 x (0,0224183762 / (2 x 9,81)) Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 35

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

= 2,89203 x 10-5 m # Katup hL = f x (v2 / 2g) = 0,091657263 x (0,0224183762 / (2 x 9,81)) = 2,34788 x 10-6 m  Sisi Buang # Reduser hL = f x (v2 / 2g) = 0,211875 x (0,0298911682 / (2 x 9,81)) = 9,64865 x 10-6 m # Sambungan lurus hL = 4 x f x (v2 / 2g) = 4 x 2,797314426 x (0,0298911682 / (2 x 9,81)) = 5,09551 x 10-4 m # Belokan 450 hL = 4 x f x (v2 / 2g) = 4 x 0,236 x (0,0224183762 / (2 x 9,81)) = 4,29891 x 10-5 m # Belokan 600 hL = 2 x f x (v2 / 2g) = 2 x 0,471 x (0,0224183762 / (2 x 9,81)) = 8,57961 x 10-5 m # Katup hL = f x (v2 / 2g) = 0,092085052 x (0,0224183762 / (2 x 9,81)) = 4,19349 x 10-6 m ∑hL sisi isap

= mayor / primer losses + minor / sekunder losses = 3,95175 x 10-4 + (1,02464 x 10-5 + 2,14967 x 10-4 + 2,89203 x 10-5 + 2,34788 x 10-6) = 6,5165658 x 10-4 m

∑hL sisi buang = mayor / primer losses + minor / sekunder losses

Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 36

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

= 1,608709 x 10-3 + (9,64865 x 10-6 + 5,09551 x 10-4 + 4,29891 x 10-5 + 8,57961 x 10-5 + 4,19349 x 10-6) = 2,26088734 x 10-3 m ∑hL total = ∑hL sisi isap + ∑hL sisi buang = 6,5165658 x 10-4 + 2,26088734 x 10-3 = 2,91254392 x 10-3 m Dengan menggunakan persamaan Bernoulli: Htotal pompa = [(ρ1- ρ2) / γ ] + (z1 – z2) + [(v12 – v22) / 2g] + ∑hL total = [(0,04325 – 0,04325) / 0,9957] + (4,83 – 6,2) + [(0,022418376 2 - 0,0298911682) / (2 x 9,81)] + 2,91254392 x 10-3 = 0 + (-1,37) + (-0,0000199235) + 2,91254392 x 10 -3 = -1,37 m Jadi, dalam pemilihan pompa harus diperhatikan spesifikasi pompa yang memiliki head losses lebih besar dari -1,37 m agar air dapat dipompa ke luar dari sump. 3.2. Pemasangan Pompa dan Pipa Pada Lokasi Tambang / Sump 3.2.1. Pemasangan Pompa Saat melaksanakan kegiatan pemasangan pompa, kita perlu memperhatikan segala macam hal yang berkaitan dengan perletakan / penempatan pompa, pondasi pompa, urutan pemasangan / perakitan, dan pemeriksaan kelurusan. Uraian terperinci dari hal-hal tersebut, sebagai berikut. a. Perletakan / penempatan pompa Penempatan pompa harus memperhatikan tiga hal, yaitu : letak pompa terhadap zat cair yang di isap, faktor lingkungan, dan penempatan instrumentasi / peralatan dalam rangkaian, seperti yang akan dijelaskan berikut ini. 1. Letak pompa terhadap permukaan zat cair Pompa harus diletakan sedekat mungkin dengan tadah isap.

Posisinya

harus

sedemikian

rupa

sehingga

tidak

memerlukan terlalu banyak belokan pada pipa isap. Adanya hal ini Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 37

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

akan dapat mengurangi kerugian head isap sehingga kesulitan dapat diperkecil. 2. Faktor lingkungan Pompa sebaiknya diletakan pada tempat yang terlindung dari cahaya matahari secara langsung, hujan, dan angin. Untuk memudahkan pemeliharaan dan pemeriksaan, kamar pompa harus dijaga baik secara alamiah maupun dengan menggunakan kipas angin. 3. Penempatan instrumentasi Alat ukur dan instrumentasi yang lainnya harus dipasang sedemikian rupa sehingga memudahkan apabila dilihat atau dibaca oleh operator pompa. b. Pondasi Dalam

merencanakan

pembuatan

pondasi

pompa

sebelumnya perlu diperhatikan hal-hal berikut ini. 1. Kekuatan Pondasi harus dapat sepenuhnya menyerap getaran pompa dan penggeraknya, di samping harus dapat menahan beratnya. 2. Landasan Jika pompa kopel langsung dengan penggerak mula atau digerakkan melalui roda gigi, maka semuanya harus dipasang pada satu landasan. Apabila dipergunakan transmisi sabuk (belt), pompa dan motor penggerak dapat mempunyai landasan yang terpisah. Namun dalam hal ini harus dijaga agar sabuk tidak slip atau landasan tidak miring atau bergeser karena tegangan sabuk. 3. Letak landasan terhadap balok Jika pompa akan dipasang pada lantai lempeng (slab) beton, maka garis sumbu landasan pompa sebaiknya diletakkan tepat segaris di atas sumbu balok lantai. Lebih baik lagi jika landasan pompa dapat berdiri di atas dua balok.

Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 38

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

4. Kedataran landasan Agar landasan dapat duduk mendatar dengan baik pada pondasi, perlu disiapkan celah sebesar 10 sampai 30 mm antara bidang atas pondasi dan bidang dasar landasan. Setelah landasan diletakkan mendatar pada pondasi, selanjutnya celah diisi dengan aduk (grout). c. Urutan pemasangan Pemasangan ompa dan motor penggerak harus dilakukan dalam urutan yang sesuai, yaitu sebagai berikut. 1. Perletakan mesin Pompa dan motor penggerak harus diletakkan pada pondai sedemikian rupa sehingga sumbu poros kedua mesin tersebut dapat menjadi segaris dan mendatar sempurna. Untuk dapat menyetel dengan teliti, diperlukan ganjal-ganjal berbentuk baji dari baja. Tiap pasang baji terdiri dari dua baji, yaitu baji atas dan baji bawah. Tiap pasang baji ini diganjalkan di bawah dasar landasan mesin di antara lubang-lubang jangkar pada pondasi. 2. Pelurusan (centering) dan penetapan Pompa

dan

penggeraknya

pada

umumnya

sudah

diluruskan di atas satu landasan oleh pabrik pembuatnya. Meskipun demikian perangkat ini tidak boleh langsung dijalankan setelah dipasang di tempat, karena landasan yang dipakai umumya tidak mempunyai kekakuan yang tinggi sehingga masih mungkin terjadi deformasi elastis. Selain itu perlu diingat bahwa pelurusan di pabrik umumnya dilakukan di atas bidang yang sangat rata, berbeda dengan permukaan yang ada di tempat pemasangan di lapangan. Jika baut-baut jangkar dikencangkan pada permukaan beton yang tidak benar-benar rata di lapangan, maka landasan akan mengalami perubahan bentuk sehingga sumbu poros pompa dan motor penggeraknya menjadi tidak lurus kembali.

Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 39

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

d. Pemeriksaan kelurusan Setelah pompa terpasang dan dioperasikan, pemeriksaan kelurusan masih perlu dikerjakan secara periodik. Hal ini diperlukan karena kelurusan dapat berubah karena berbagai hal, antara lain : 1. Perubahan bentuk (distorsi) rumah pompa karena pemuaian dan pengerutan pipa-pipa 2. Perubahan bentuk struktur bangunan dari tanah Ketidaklurusan yang terjadi pada pompa sebagai akibat dari hal-hal tersebut di atas dalam jangka waktu yang cukup panjang akan menimbulkan keausan yang cepat pada bantalan serta getaran yang besar pada mesin. Karena itu kelurusan harus diperiksa dan dikoreksi dalam jangka waktu tertentu. Adapun caranya adalah sebagai berikut: 1. Pemeriksaan kelurusan Pemeriksaan kelurusan dengan menggunakan mistar pelurus (centering gauge) sepanjang kurang lebih 150 mm. Sisi mistar

diimpitkan

dengan

keliling

kedua

pasang

kopling.

Kemudian celah antara sisi mistar dan keliling luar kopling diukur dengan feeler. Dari pengukuran ini dapat diketahui apakah poros cukup lurus atau tidak. Jika di lapangan tidak tersedia mistar pelurus dapat digunakan penggaris dari baja yang benar-benar lurus. Sebagai pengganti feeler, jika alat ini juga tidak ada maka dapat digunakan kertas surat kabar (tiap lemabr kertas tebalnya 0,1 mm), yang dimasukkan pada celah untuk menaksir jaraknya. 2. Koreksi kelurusan Jika kelurusan berubah karena perubahan pada tanah atau yang lainnya setelah aduk mengeras, koreksi dengan baji tidak mungkin lagi dilakukan. Oleh karena itu koreksi harus dilakukan dengan menyesuaikan letak kaki motor di atas landasan. Caranya adalah dengan menambah atau mengurangi plat pengganjal (shim) pada celah di bawah kaki motor hingga persyaratan tercapai. Dalam hal ini letak dowel (baut pas untuk mencegah Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 40

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

motor bergeser) yang ada di kaki motor harus dipindahkan di dekatnya untuk membuat lubang yang dirim. Lubang dowel yang lama tidak boleh dipergunakan karena posisi yang baru dari kaki motor sudah bergeser terhadap landasan. Selain

itu

dalam

pembuatan

ruang

pompa

harus

direncanakan dengan memperhatikan jalan masuk mesin, tempat dan ruangan untuk membongkar dan memasang pompa, jalan untuk pemeliharaan dan pemeriksaan, papan tombol, pipa-pipa, penopang pipa, saluran pembuang air, drainase ruangan, ventilasi, penerangan, kran pengangkat, dan lain-lain. Jika beberapa pompa akan dipasang di dalam ruangan yang sama perlu diperhatikan jarak antar pompa. Jarak yang terlalu besar kurang ekonomis. Tetapi jarak yang terlalu dekat dapat menimbulkan pusaran di tadah isap sehingga akan mengakibatkan performansi pompa yang buruk atau menyulitkan pada waktu operasi dan pemeliharaan. Oleh karena itu sebagai pedoman dapat diambil jarak minimum 1,0 m atau biasanya lebih dari 1,5 m sebagai ruang bebas di sekeliling pompa.

Gambar 24. Tata letak pompa

Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 41

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

Gambar 25. Tata letak pompa untuk instalasi pipa dan pompa pembuangan air asam tambang (sump) 3.2.2. Pemasangan Pipa / Jaringan Pipa Kapasitas

pemompaan

dan

umur

pompa

sering

kali

ditentukan oleh kesempurnaan pemipaan. Oleh karena itu, pemipaan harus direncanakan untuk mendapatkan performansi pompa yang optimal. Pemasangannya pun harus dilakukan secara benar. Beberapa hal khusus mengenai bagian-bagian pemipaan akan diuraikan lebih lanjut secara terperinci berikut ini. a. Pipa isap Pipa ini memerlukan penanganan tertentu untuk memberikan performansi yang baik pada instalasi pompa, seperti diuraikan di bawah ini : 1. Pencegahan kebocoran Penanganan

khusus

perlu

dilakukan

terhadap

kemungkinan masuknya udara ke dalam pipa isap. Hal ini tidak mudah dideteksi, bila memungkinkan penggunaan pipa ulir harus dihindari dan sebagai gantinya dipakai pipa berflens. 2. Pencegahan kantong udara Dalam hal pipa beroperasi mengisap zat cair, pipa isap harus dipasang dengan cara sedemikian rupa sehingga pipa akan Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 42

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

mempunyai arah menurun dari pompa ke tadah isap dengan kemiringan 1/50 sampai 1/200. Hal ini dimaksudkan untuk menghindari terbentuknya kantong udara.

Gambar 26. Contoh pemasangan pipa isap 3. Pemasangan saringan Untuk mencegah benda-benda asing dan sampah terisap ke dalam pompa. Oleh karena itu, pipa harus dipasang saringan / filter. 4. Kedalaman ujung pipa Ujung pipa isap harus dibenamkan di bawah muka zat cair dengan kedalaman tertentu untuk mencegah terisapnya udara dari permukaan. Kedalaman ini harus cukup meskipun permukaan zat cair di dalam tadah isap turun sampai batas minimum. 5. Rantai penarik katup Katup sering kali mendapat gangguan karena rusak atau karena ada benda asing tersangkut pada dudukan katup. Untuk mengatasi hal ini, dapat dipakai katup isap yang dilengkapi dengan rantai penarik katup. Di sebelah atas, rantai ini disangkutkan pada dudukan pipa isap. 6. Katup sorong Pipa isap yang bekerja dengan isapan pada waktu memasukkan zat cair tidak boleh dilengkapi dengan katup sorong. Hal ini akan menimbulkan kebocoran udara atau menjadi kantong udara. Dalam hal pemasukan dengan dorongan, katup sorong Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 43

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

diperlukan pada waktu pompa harus dilepas atau diperiksa. Namun pemasangan katup ini harus dilakukan dengan cara yang benar yaitu menempatkan pemutarnya di bawah atau di samping, hal ini perlu untuk menghindari kantong udara. Katup ini harus selalu dalam keadaan terbuka penuh kecuali pada waktu pompa diperiksa atau dilepas. 7. Reduser dan belokan Bila memakai reduser, untuk menyambung pipa isap yang diameternya lebih besar daripada diameter lubang isap pompa maka harus dipakai reduser jenis eksentrik. Hal ini dimaksudkan untuk menghindari kantong udara. Bila diperlukan belokan, jumlahnya harus diusahakan sedikit mungkin dengan sudut belokan sekecil mungkin. Belokan ini harus diletakkan sejauh mungkin dari pompa.

Gambar 27. Penyimpangan aliran dan cara mencegahnya 8. Pipa isap bersama Penggunaan pipa isap bersama untuk pompa-pompa yang dipasang paralel sama sekali tidak dibenarkan. Pipa semacam ini akan menimbulkan kantong udara jika ada pompa paralel tersebut tidak dioperasikan. Melalui paking tekan pompa ini, udara dapat terisap masuk ke dalam pipa isap bersama sehingga mengganggu kerja pompa-pompa yang lain. Jadi untuk pompa paralel sebaiknya digunakan pipa isap individual. b. Pipa keluar Di bawah ini akan diberikan beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam perencanaandan pemasangan pipa keluar, yaitu : Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 44

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

1. Diameter pipa dan kecepatan aliran Diameter pipa harus ditentukan berdasarkan kecepatan aliran di dalam pipa dan tidak perlu sama dengan diameter lubang keluar pompa. 2. Pencegahan kantong udara Kantong udara juga merugikan pada sisi keluar karena dapat

menimbulkan

benturan

air

(water

hammer).

Untuk

mencegahnya dapat digunakan katup laluan udara (air vent valve) yang dipasang pada bagian pipa yang melengkung ke atas. Katup ini akan mengeluarkan udara yang terjebak dibagian atas lengkungan pipa tersebut. 3. Pengamanan tekanan perapat Beberapa sistem pompa mengeluarkan zat cair di ujung pipa keluar pada ketinggian permukaan yang lebih rendah daripada ketinggian sumbu pompa. Hal yang demikian ini dapat menimbulkan tekanan negatif di dalam pompa sehingga udara dapat terisap masuk melalui paking tekan pada poros. 4. Tinggi pipa sifon Bila pipa keluar berbentuk sifon, maka titik tertinggi sifon tersebut diukur dari permukaan zat cair di tadah isap tidak melebihi head tertutup (shut off head) pompa. Jika head tertutup ini dilebihi, maka pompa tidak akan mengalirkan zat cair pada awal kerjanya.

Gambar 28. Pipa sifon Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 45

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

BAB IV PENUTUP

4.1. Kesimpulan Berdasarkan kegiatan pembuatan rancangan instalasi pipa dan pompa pembuangan air asam tambang seperti di atas, akhirnya kita dapat menarik beberapa kesimpulan, yaitu : 1. Pembuatan rancangan instalasi pipa dan pompa dilakukan dengan tujuan untuk membuang air asam tambang yang tergenang pada wilayah

penambangan,

dimana

apabila

tidak

dibuang

akan

mengganggu aktivitas penambangan di tempat tersebut. 2. Pembuatan rancangan instalasi pipa dan pompa di wilayah penambangan harus terlebih dahulu meninjau dan memperhatikan beragam aspek yang akan mempengaruhinya, seperti : aspek topografi, aspek hidrologi, aspek hidrolika, dan aspek perancangan. 3. Dalam aspek topografi kita harus memperhatikan keadaan wilayah di daerah tersebut, seperti : relief permukaan, kontur tanah, dan elevasi. Dengan memperhatikan aspek topografi ini, selanjutnya kita dapat menentukan arah pembuangan dan jalur pipa yang akan dipasang. 4. Dalam aspek hidrologi kita harus memperhatikan curah hujan dan debit air pada daerah / sekitar lokasi tambang tersebut. Curah hujan sangat mempengaruhi banyak atau sedikitnya genangan pada lubang bukaan tambang, sehingga selanjutnya kita dapat menentukan debit air yang menggenang di lubang bukaan tersebut. 5. Jenis saluran dapat dibagi menjadi dua, yaitu saluran terbuka dan saluran tertutup. Dalam instalasi pipa dan pompa pembuangan air asam tambang di Kampung Baru, Kelurahan Batuampar ini menggunakan jenis saluran tertutup (melewati rangkaian pipa) karena debit air tidak terlalu banyak sehingga cukup efisien apabila menggunakan jenis saluran ini.

Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 46

Tugas Mata Kuliah Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida Program Studi S1 Teknik Pertambangan-Fakultas Teknik Unlam

6. Aspek perancangan salah satunya meliputi pemilihan peralatan atau mesin-mesin fluida dan perlengkapan lainnya yang harus disesuaikan dengan keadaan daerah yang akan dipasang instalasi pipa dan pompa tersebut. 7. Dalam

hal

pemasangan

kita

harus

benar-benar

tepat

memperhitungkan dan meletakan segala macam instrumen dalam instalasi agar kinerja instalasi tersebut nantinya bisa semaksimal mungkin. Demikian pula halnya dengan perawatan yang juga sangat penting dalam menjaga instalasi yang sudah terpasang agar bisa tetap berfungsi dengan baik. Agar instalasi tersebut dapat terus bekerja secara maksimal, maka instalasi tersebut perlu adanya perawatan berkala dan perawatan inspeksi. 4.2. Saran Dalam perancangan instalasi pipa dan pompa pembuangan air asam tambang hendaknya dibuat dengan mempertimbangkan beberapa faktor, salah satunya faktor ekonomi sehingga instalasi tersebut harus dibuat dengan pertimbangan biaya yang seefisien mungkin tanpa mengorbankan faktor kualitas yang tentunya juga harus tetap terjamin. Perawatan instalasi pipa dan pompa juga dapat lebih dimaksimalkan lagi agar kinerja instalasi tersebut dapat terus meningkat.

Rizky Pratama (1610813210014)® Pengetahuan Teknik dan Mesin Fluida @ 2018 47