Ukuran pipa optimum yang dimaksud disini adalah ukuran diameter pipa yang paling baik atau sesuai untuk digunakan pada instalasi air yang akan dibuat, baik pipa PVC, pipa galvanis, pipa HDPE dan pipa instalasi air lainnya.
Pemilihan ukuran pipa di awal perancangan sebuah instalasi pengolahan air adalah sangat penting terkait berhubungan dengan pemilihan kapasitas pompa maupun perancangan electrical dan instrument yang akan dipasang pada instalasi pengolahan air ini.
Jadi mari kita cari diameter pipa optimum ini.
Rumus menentukan ukuran pipa optimum (sb: Coulson, Vol.6 1st Ed, 1983)
Dopt = 226 x G0,5 x ⍴-0,35
Keterangan
Dopt = Diameter pipa optimum (mm)
G = Laju alir massa (kg/s)
⍴ = Densitas larutan (kg/m3)
Supaya lebih jelas, kita ambil sebuah contoh real proyek bio filter yang pernah saya tangani, kapasitas tangki bio filter 30 M3/day atau 30000 liter per hari. Tentukan ukuran pipa optimum untuk instalasi airnya!
Jawaban
Dari informasi soal di atas, kita hanya dapat info debit aliran saja sehingga langkah awal adalah menterjemahkan data ini dengan satuan yang akan dicari untuk mendapatkan nilai laju alir massa (G).
Maka untuk mencari laju alir massa (G) harus mengkonversinya terlebih dulu dengan persamaan:
G = Q x ⍴
Q adalah debit aliran yang direncanakan yaitu 30 M3/day. Satuan debit aliran harus dirubah dulu dari per day menjadi per detik ( 1 hari = 86400 detik) agar bisa dimasukan pada rumus, sehingga
Q = 30 M3 /day
Q = 0.000347 M3/s
Nilai ⍴ merupakan densitas atau massa jenis maka untuk massa jenis air (sb: App. A.2-3 Geankoplis) adalah 995.895 kg/M3
⍴ = 995.895 kg/m3
Sehingga laju alir massa
G = Q x ⍴
G = 0.000347 M3/s x 995.895 kg/M3
G = 0.35 kg/s
Sekarang sudah diperoleh nilai laju alir massanya sebesar 0.35 kg/s. Biasanya pada perancangan awal akan dibuat over design untuk safety dengan nilai antara 10% - 20% . Pada saat ini ditetapkan over design paling rendah dulu pada angka 10% sehingga laju alir massa akan menjadi
G = 0.35 kg/s + 10%
G = 0.39 kg/s
Setelah diperoleh variabel - variabel persamaan dalam menentukan ukuran pipa optimum, langkah selanjutnya adalah memasukan variabel -variabel di atas sehingga akan diperoleh ukuran pipa optimum yaitu:
Dopt = 226 x G0.5 x ⍴-0.35
Dopt = 226 x 0.390.5 x 995.895-0.35
Dopt = 226 x 0.624 x 0.089
Dopt = 12.55 mM atau ½"
Jadi ukuran pipa yang digunakan cukup memakai diameter ½".
Apakah boleh menggunakan ukuran pipa di bawah atau diatas ukuran pipa optimum ini?
Tentu boleh, tetapi efisiensi jadi rendah dari biaya bisa menjadi lebih mahal dan kecepatan aliran air menjadi berkurang karena kecepatan aliran air berbanding terbalik dengan luas penampang pipa.
Catatan: Jika memakai pipa PVC maka yang digunakan pipa PVC tipe AW karena aliran air dalam pipa bertekanan, kecuali pada aliran yang tidak bertekanan dapat memakai pipa PVC tipe D.
