## ANALISIS PENGARUH PERUBAHAN KATUP PADA PIPA GALVANIS DAN STAINLESS TERHADAP KERUGIAN HEAD
Darmulia 1 , Fadhli Rahman 2 , Ismail 3 , Rizal Muhaimin Burham 4
Prodi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Islam Makassar, Jl. Perintis Kemerdekaan Km. 9 No. 29 Makassar Indonesia 90245 Email:darmulia1968@gmail.com, Latiefismail8@gmail.com

## ABSTRAK
Kehilangan energy merupakan factor yang mempengaruhi kapasitas pipa sebagai sarana penghantar aliran, baik air  maupun  minyak.Kehilangan  energy  menyebabkan  terjadinya  pengurangan  debit  aliran.  Tujuan  dari  penelitian  ini adalah untuk mengetahui perbandingan besaran kerugian head ( major losses ) fluida galvanis dan stainless dan kerugian head  (minor  losses )  fluida  pada  alat  bantu  sambungan galeu  valve ,sambungan tee dan lbow .  Metode  yang digunakan dalam penelitian ini yaitu metode analisis data dilakukan dalam 2 tahap pengujian head losses , head mayor losses dan minor losses . pengujian dilakukan 3 variasi debit aliran yang nilainya di sesuaikan dengan bukaan katup. Hasil analisis head losses dari reservoir ke pipa distribusi di dapat kehilangan tekanan akibat pergeseran antara dinding pipa dengan fluida  (mayor  losses), untuk  pipa galvanis dengan  faktor  gesekan  dalam  pipa  dari  pembukaan  katub  pertama  (1.157) kedua  (1.282)  ketiga.  Sedangkan  untuk  kerugian head pada  alat  bantu  pipa  ( minor  losses) galve  valve, sambungan tee, dan lbow dengan  faktor  kerugian  yang  di  hasilkan  untuk  paling  besar  terdapat  pada  sambungan tee dengan  hasil setiap  pembukaan  katub  pertama  (75.91)  kedua  (71.17)  ketiga  (66.42)  Dan  faktor  kerugian  pada Galve  valve menghasilkan  dari  pembukaan  katub  pertama  (71.17)  kedua  (56.94)  dan  ketiga  (42,69)  dan  paling  terendah  ada  pada lbow dengan hasil nilai dari pembukaan katub pertama kedua (61.67) kedua (68.80) ketiga (75.91).Dari hasil penelitian ini dapat di simpulkan bahwa kerugian head (mayor losses) pada pipa galvanis dan stainless. untuk pipa galvanis lebih besar  tingkat  kerugiannya  di  banding  pipa stainless .Sedangkan  pada  alat  bantu  pipa (minir  losses )  nilai  kerugian terbesar pada sambungan tee,kemudian galeu valve dan yang paling kecil pada lbow.
Kata Kunci : Fluida, Head  Mayor ,Minor Losses

## ABSTRACT
Loss of energy is a factor that affects the capacity of the pipe as a means of conducting flow, both water and oil. Loss of energy causes a reduction in flow rate. (losses ) fluid on galeu valve connection aids, tee and bow connections. The  method  used  in  this  study  is  the  data  analysis  method  carried  out  in  2  stages  of  testing  head  losses,  head  major losses and minor losses. Each test is carried out 3 variations of flow discharge whose values are in adjust to the valve opening. The results of the analysis of head losses from the reservoir to the distribution pipe can lose pressure due to a shift between the pipe wall and the fluid (major losses), for galvanized pipes with friction factor in the pipe from the first valve opening (1.157) to the second (1.282) third (1,205). As for the head loss on pipe tools 9min or losses) galve valve,  tee  connection,  and  bow  with  the  largest  loss  factor  generated  in  the  tee  connection  with  the  results  of  every opening  of  the  first  (75.91)  second  (71.17)  third  (66.42) valve and  the  loss  factor  on  the Galve  valve resulting  from opening the first valve (71.17) second (56.94) and third (42.69) and the lowest is on the bow with the result of the value of the second first valve opening (61.67) second (68.80) third (75.91). From the results of this study it can be concluded that head losses (major losses ) on galvanized and stainless pipes. For galvanized pipes, the level of loss is greater than stainless pipes. While for pipe tools (minor losses ) the largest loss is at the tee connection, then the galeu valve and the smallest is the lbow.
Keywords : Fluida, Head  Mayor ,Minor Losses

## PENDAHULUAN
Secara  umum  setiap  hari  kita  semua  selalu berhubungan  dengan  fluida  hampir  dimanapun  dan kapanpun  kita  berada,  fluida  selalu  mempengaruhi berbagai  kegiatan  kita  dalam  kehidupan  sehari-hari baik  dalam  bentuk  liquid  ataupun  gas.  Namun  pada dasarnya  fluida  yang  digunakan  sering  mengalami kerugian atau tidak stabil saat mengalir melalui sistem perpipaan (Saut Kasriadi Silalahi, 2017) Sistem perpipaan adalah suatu alat yang banyak digunakan  pelaku  industri  pada  saat  ini.  Sistem perpipaan adalah suatu alat berupa rangkaian pipa yang dirancang sedemikian rupa digunakan untuk memindahkan  fluida  dari  suatu  tempat  ke  tempat lainnya yang digunakan untuk kebutuhan industri. Dari banyaknya pemakaian sistem perpipaan serta banyaknya sambungan yang digunakan misalnya katup atau  kran,  penampang  berubah,  belokan  90 0 ,dan belokan  180 0 sehingga  timbul  suatu  permasalahan. Salah  satu  permasalahan  tersebut  adalah  terjadinya head  losses  pada  belokan  180 0 yang  menyebabkan terjadinya  penurunan  tekanan  (pressure  drop).  Dari permasalahan  tersebut  ada  suatu  alat  yang  dapat mengurangi head  losses yaitu flow  conditioner (Wibowo, 2017)
Penerapan  pinsip-prinsip  mekanika  fluida  dapat dijumpai  pada  bidang  industri,  transportasi  maupun bidang keteknikan lainnya. Namun dalam penggunaannya  selalu  terjadi  kerugian  energi.  Dengan mengetahui  kerugian  energi  pada  suatu  sistem  yang memanfaatkan  fluida  mengalir  sebagai  media,  akan menentukan  tingkat  efisiensi  penggunaan  energi. Pemakaian  variasi  sudut  belokan  menyebabkan perubahan  pada  head  losses  dan  pressure  drop. Semakin  besar  sudut  belokan,  nilai  head  losses  dan pressure  drop  yang  dihasilkan  semakin  besar.  Head losses dan pressure drop paling kecil terjadi pada sudut 300 (Syahputra & Panjaitan, 2015)
Pada  belokan  pipa  terjadi  penurunan  tekanan (pressure  drop)  yang  lebih  besar  daripada  pipa  lurus untuk  panjang  yang  sama.Semakin  besar  atau meningkatnya pressure drop tersebut dapat menyebabkan energi yang dibutuhkan untuk mengalirkan fluida juga meningkat. Penurunan tekanan yang  terlalu  besar  dapat  menyebabkan  terjadinya kavitasi dan getaran pada instalasi pipa. Salah satu cara untuk mengurangi vortex akibat adanya katup, belokan atau akibat sambungan pipa adalah dengan pemasangan  suatu flow  conditioner (alat  pengkondisi aliran)  berupa  suatu  pelat  perforasi  (Pratikto  & Wahyudi, 2010)
Suatu  zat  aliran  dalam  pipa  di  tentukan  oleh tegangan geser .Suatu fluida yang ideal tidak memiliki gaya gesek dalam aliran zat hanya terdapat suatu gaya yang  selalu  normal  dalam  geraknya,  namun  dalam kenyataannya  tidak  ada  fluida  baik  cair  maupun  gas akan  memiliki  gaya  geser  dalam  setiap  gerakannya
sehingga  menyebabkan  adanya  gesekan  fluida. (Nasaruddin, 2014)
Tujuan  penelitian  tersebut  untuk  mengetahui perbandingan  besaran  gerugian  head (mayor  losses) antara  pipa galvanis dan stainless dan  kerugian head (minor  losses) atau  alat  bantu  pipa  yaitu galeu valve ,sambungan tee dan lbow .

## METODOLOGI PENELITIAN

## Alat Dan Bahan
Alat  yang  digunakan  berupa  Mesin  pompa, Manometer  U , Stopwatch, Valve ,  Tandom  air Sedangkan  bahan  yang  digunakan  yaitu  Memakai fluida air, Selang ukur (manometer).

## Tahap penelitian
Dalam  penelitian  ini  dilakukan  2  tahap  yaitu tahap  pertama.Tahap  pertama  adalah  pengisian  air raksa  pada  alat  ukur  manometer  selanjutnya  pengisian tandom  air  pengisapan  kemudian  pengecekan  tiap keran  pipa  untuk  mengantisipasi  kebocoran  tiap  kran lanjut  pergantian  pipa  yang  akan  di  uji  selanjutnya pemasangan  alat  ukur  manometer  pada  pada  tiap  kran pipa  uji.  Tahap  kedua  yaitu  pengambilan  data  hasil pengujian  beda  head  pada  pipa  galvanis  dan  stainless dengan  fariasi  bukaan  katup  mulai  dari  katup  pertama sampai  katup  ke  tiga,  Selanjutnya  pengambilan  data beda head pada alat bantu pipa galeu valve , sambungan tee dan lbow yang  juga  di  lakukan  dengan  bukaan variasi  katup  sebanyak  3  kali  putaran  dan  tiap  alat bantu di lakukan dengan tahap yang sama.

## Variabel Penelitian
Variabel  yang  di  gunakan  dalam  penelitian  ini memiliki  2  variabel  yaitu  variabel  bebas  dan  variabel terikat.Variabel  bebas  adalah  variabel  yang  ketentuan nilainya  bisa  divariasi  yang  banyaknya  sesuai  dengan keinginan  peneliti.Dalam  penelitian  ini  variabel  bebas yang  dgunakan  adalah  sebagai  Variasi  ini  di  lakukan dengan  menggunakan  variasi  kecepatan  dengan  cara mengatur  bukaan katup,  Variasi  pipa  yang  di  gunakan itu  ada  dua  macam  yaitu  pipa  galvanis  dan  stainless dengan diameter 1 inch, Dalam pengujian ini dilakukan sebanyak 4 kali pada pipa Galvanis dan stainless.Sedangkan variabel terikat merupakan variabel  yang  besarnya  tidak  dapat  di  tentukan sepenuhnya  oleh  peneliti,tetapi  besarnya  tergantung pada  variabel  bebasnya.Penelitian  ini  mempunyai variabel  terikat  yang  di  peroleh  dari  pengujian  head losses  adalah  sebagai  Nilai  head  losses  (  Hm  ),  Nilai kecepata  air  (  v  ),  Nilai  kecepatan  fluida  (  Q  ),  Nilai tekanan Fluida ( P )
Metode Analisa Data .
Metode  yang  di  gunakan  dalam  Penelitian  ini adalah  metode  eksperimen  yaitu  metode  yang  di gunakan untuk menguji pengaruh kerugian head mayor
losses pada  pipa  galvanis,stainless  dan head  minor losses pada galeu  valve ,sambungan tee dan lbow dengan menggunakan rumus:
Menentukan debit aliran aktual;
Q akt = ..………..……………………….…………(1)
Menentukan debit aliran ideal;
Qo idl = 15,723 . Ao / m 3 /s .................(2)
Menentukan koefisien discharge;
Cdo= …...........................................................(3) Cdv= …………………………….………….. (4)
Menentukan kecepatan aliran;
Vp=
………………………………...….……(5)
Menentukan bilangan reynolds;
Re  = .    . ……..…………………....……(6)
Menentukan Kerugian Head Alat Bantu Pipa (hk):
hk = 12,6 . hb ……………………...……………..(7)
Menentukan faktor gesekan fluida dalam pipa;
f= . . . !
". ……………………….……………..…(8)
Menentukan faktor gesekan fluida pada alat bantu:
k= . . ……………………………..…….……….(9)

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Kerugian Head Mayor Losses
Dalam  melakukan  uji  eksperimen  pompa  air pada  sistem  ORC  di  dapat  data-data  hasil  pengujian kerugian head  mayor  losse dan head minor  losses dapat  di  lihat  pada  tabel  01  dan  tabe  02.  Tabel  01 menunjukkan  bahwa  kerugian head  mayor  losses antara pipa galvanis dan stainless memiliki perbandingan berdasarkan tiap perubahan katup.Sedangkan  tabel  02  menentukan  kerugian head minor  losses dilihat  dari  beda  hea  yang  di  hasilkan berdasarkan tiap perubahan katup.
Tabel  1. Hasil  Perbandingan  Kerugian Head  (mayor losses) pada  Pipa Galvanis dan Stainles  1
inch. No Pipa Uji Pembukaan Katub Beda Head Pipa Beda Head Orifice Faktor kerugian (Mayor losses) 1 Galvanis I 3,6 2 1,157 II 3,2 1,6 1,282 III 3 1,6 1,205 2 Stainles I 3 2 0,964 II 2,8 1,2 0,822 III 2,6 1,2 0,848
Gambar  1. Grafik  kerugian head  (mayor  losses) pada pipa galvanis dangan  hubungan  antara pembukaan katup dengan nilai beda head.
Gambar  1.  Dari  hasil  uji  coba  alat  uji  aliran fluida  menggunakan  pipa  galvanis  dari  tandom pengisapan  sampai  tandom  pembuangan  dengan menggunakan  motor  dapat  dilihat  bahwa  semakin banyak  pembukaan  katup  maka  semakin  kecil  beda head  pipa  yang  di  hasilkan  begitupun  dengan  beda head orifice juga ikut berkurang ini menandakan bahwa pergeseran  fluida  dan  dinding  pipa  semakin  besar.Jadi kerugian head atau faktor terjadinya perubahan tekanan semakin  berkurang.tingkat  kerugian  yang  terjadi  pada pipa  galvanis  lebih  besar,didalam  aliran  di  temukan jenis  aliran  turbulent  ini  mengakibatkan  antara kecepatan atau pergeseran fluida dengan didinding pipa tidak  seimbang.  Aliran  fluida  yeng  melalui  pipa  akan selalu  mengalami  kerugian  head,di  sebabkan  oleh gesekan fluida dan dinding pipa menurut ( et al., 2017).
Kerugian Head  Mayor  Losses pipa  Stainless dapat dilihat pada gambar 2.
Gambar 2. Grafik  kerugian head (mayor losses) pada pipa stainless dangan  hubungan  antara pembukaan katup dengan nilai beda head.
Gambar  2  dapat  dilihat  bahwa  semakin  banyak pembukaan  katup  mulai  dari  bukaan  katup  pertama dengan  nilai  3,  putaran  katup  dua  nilai  beda  head  2,8 putaran  katup ke  tiga  dengan nilai  beda  head  2,6  akan tetapi beda head orifice dari katup pertama dengan nilai 2, putaran katup dua dengan nilai 1,2 dan putaran katup ketiga tetap 1,2 secara eksperimen kerugian head pada pipa  stainless  lebih  kecil.  Di  dalam  fluida    ada  tiga jenis aliran di tentukan dengan nilai bilangan reynolds akan  tetapi  di  dalam  penelitian  ini  di  hasilkan  jenis aliran  turbulent,  ini  terjadi  karena  ketidakseimbangan antara  kecepatan  aliran  dengan  kafasitas  pipa  tidak seimbang  yang  menghasilkan  tekanan  lebih  besar. Analisis  Head  mayor  dengan  bukaan  katup  instalasi intalasi pompa tunggal (Muliawan & Yani, 2018)

## Kerugian Head Minor Losses
Dalam  ilmu  perpipaan  ada  beberapa  jenis    alat bantu  pipa  utmanya  dalam  penelitian  ini  yaitu  galeu valve,sambungan tee,dan lbow yang di gunakan dalam konsep  mengubah  aliran.Uji  kerugian  head  pada  alat bantu pipa galeu valve,tee dan lbow dapat di lihat dari tabel 2 berikut ini:
Table 2. Hasil Perbandingan Kerugian Head Pada Alat Bantu Pipa ( Minor Losses ) Galeu Galve No Alat Bantu Pembukaan Katub Beda Head Alat Bantu Beda Head Orifice Faktor Gesekan (minor losses) 1 Galeu Valve I 3 1,6 71,17 II 2,4 1,6 56,94 III 2,4 1,6 42,69 2 Sambungan Tee I 3,2 1,6 75,92 II 3 1,6 56,94 III 2,8 1,6 42,69 3 Elbow I 2,6 1,6 61,67 II 2,9 1,6 68,80 III 3,2 1,6 75,91
Gambar  3 Grafik  kerugian head  (minor  Losss) pada alat  bantu (Galeu  Valve) dangan  hubungan antara  pembukaan  katup  dengan  nilai beda head.
Gambar  3  dapat  ditentukan  kerugian  head  pada alat  bantu  pipa (minor  losses) sambungan  galeu  valve semakin  kecil  berdasarkan  perubahan  katup  yang  di lakukan  akan  tetapi  nilai  dari  beda  head  pada  orifice tidak  berubah  dari  bukaan  katup  satu  samapai  katup ketiga.Dari bukaan katup pertama samapi bukaan katup ketiga semakin turun jadi tingkat kerugian yang terjadi semakin besar. Menurut (Nasaruddin, 2014), Besarnya head  losses pada  sambungan  belokan  pipa  tersebut  di pengaruhi oleh beberapa fektor seperti; diameter,debitviskositas  dan  sudut  pada  belokan sambungan
Gambar  4. Grafik  kerugian head  (minor  Losss) pada alat  bantu (Tee) dangan  hubungan  antara pembukaan katup dengan nilai beda head.
Gambar  4  dapat  ditentukan  kerugian head pada alat  bantu  pipa  ( minor  losses )  sambungan tee semakin kecil  berdasarkan  perubahan  katup  yang  di  lakukan akan  tetapi  nilai  dari  beda  head  pada orifice tidak berubah  dari  bukaan  katup  satu  samapai  katup  ketiga. Dari bukaan katup pertama samapi bukaan katup ketiga
semakin  turun  jadi  tingkat  kerugian  yang  terjadi semakin  besar.  Jika  kita  lihat  dri  segi  perbandingan anatara  ke  tiga  alat  bantu  tersebut  yang  paling  besar tingkat  kerugian  yang  terjadi  pada  alat  bantu (minor losses) sambungan tee. Menurut (Wibowo, 2017) Pada aliran  yang  melewati  belokan  dan  katup-katup sambungan tee dan pada sambungan belokan yitu tidak konstan
Gambar  5. Grafik  kerugian head pada  alat  bantu (elbow) dangan hubungan antara pembukaan katup dengan nilai beda head.
Gambar 5 dapat di tentukan kerugian head berdasarkan tingkat  faktor  kerugian  gesek  pada  alat  bantu sambungan lbow ,kebalikan  dari  alat  bantu galeu  valve dan Tee .Alat  bantu Lbow semakin  besar  bukaan  katup maka  semkin  besar  nilai  beda head yag  di  hasilkan akan  tetapi  beda  head  alat  bantu  tidak  berubah. Semakin besar bukaan katup maka head minor losses semakin  besar  terbandingan  koefisien  kerugian  pada belokan (Pratikto & Wahyudi, 2010)

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  perbandingan  kerugian  head ( mayor  losses )  hasil  analisis  yang  telah  dilakukan tingkat  kerugian head  (Head  Losses) pada  pipa galvanis yaitu  lebih  besar  dengan  faktor    gesek  fluida dalam pipa  pada katu pertama 1.157, kedua 1.282,dan ketiga  1.205  dibandingkan  tingkat  kerugian head (Head  Losses) pipa  stainless  dengan  faktor  gesekan fluida  dalam  pipa  yaitu  senilai  perubahan  katup pertama  0.964,  kedua  0.822,  ketiga  0,848.Sedangkan perbandingan head  minor losses  pada  alat  bantu  pipa ( galeu  valve,sambungan  tee  dan  lbow) kerugian  head terbesar  yaitu  pada  alat  bantu  pipa  sambungan tee dengan  faktor  gesekan  fluida  pada  alat  bantu  pipa perubahan  katup  pertama  75.91,  kedua  66.42,dan ketiga  61.67.Sedangkan  pada elbow dengan  faktor gesekan  fluida  dengan  perubahan  katup  pertama 61.67,kedua 68.80, dan ketiga 75.91 dan paling rendah pada  alat  bantu galeu  valve dengan  faktor  gesekan fluida  dengan  perubahan  katup  pertama  71.17,kedua 56.94 dan ketiga 42.69.

## DAFTAR PUSTAKA :
Eka  Putra,  I.,  Sulaiman,  S.,  &  Galsha,  A.  (2017).
Analisa Rugi Aliran (Head Losses) pada Belokan Pipa PVC . 34–39. https://doi.org/10.21063/pimimd4.2017.34-39
Muliawan, A., & Yani, A. (2018). Analisa Head Mayor Dan Minor Pompa Chiller Dengan Bukaan Katup Instalasi  Pompa  Tunggal. JST  (Jurnal  Sains Terapan) , 4 (1), 63–69. https://doi.org/10.32487/jst.v4i1.454 Nasaruddin. (2014). Mayordan Minor Lossesheadjaringan Pipa Penyalur Pada Politeknik Negeri Kupang. 4 (5), 1–9. www.clpna.com
Pratikto,  &  Wahyudi,  S.  (2010).  Penurunan  Kerugian
Head pada Belokan Pipa dengan Peletakan Tube
Bundle. Jurnal  Teknik  Mesin , 12 (1),  51–57. https://doi.org/10.9744/jtm.12.1.51-57
Saut  Kasriadi  Silalahi.  (2017).  Analisa  Head  Losses Akibat  Perubahan  Diameter  Penampang,  Variasi Material  Pipa  Dan  Debit  Aliran  Fluida  Pada Sambungan Elbow 900. 01(02), 16–24.
Syahputra, S. anwar, & Panjaitan, A. (2015). Pengaruh Debit Aliran Terhadap Head Losses Pada Variasi Jenis Belokan Pipa.
Wibowo,  P.  A.  (2017).  Analisis  Penurunan  Head Losses  Pada  Belokan  Pipa  180o  Dengan  Variasi Non Tube Bundle, Tube Bundle 0,25 Inchi, Dan Tube Bundle 0,5 Inchi.