Mengapa Perhitungan Pipa Hydrant Sangat Penting?
Pompa hydrant yang besar tidak akan bekerja optimal jika diameter pipa salah. Pipa terlalu kecil menyebabkan:
- kehilangan tekanan tinggi
- debit tidak tercapai
- nozzle tidak efektif
- pompa bekerja di luar kurva optimal
Karena itu, pemilihan diameter pipa dan perhitungan losses adalah bagian kritis desain sistem hydrant.
Parameter Utama Perhitungan Pipa Hydrant
Perhitungan pipa hydrant mencakup:
- Debit Air (Flow Rate)
- Diameter Pipa
- Kecepatan Aliran (Velocity)
- Friction Loss (Kehilangan Tekanan)
1. Penentuan Debit Air Pipa Hydrant
Debit mengikuti hasil perhitungan sistem hydrant:
- Hydrant indoor: 400–500 LPM per outlet
- Hydrant outdoor: 800–1000 LPM per outlet
Contoh:
2 hydrant indoor aktif
Total Flow = 2 × 500 = 1.000 LPM
➡️ Debit desain pipa = 1.000 LPM
2. Menentukan Diameter Pipa Hydrant
Diameter pipa dipilih agar kecepatan aliran tetap aman dan losses tidak berlebihan.
Batas Kecepatan Aliran (Recommended)
| Jenis Pipa | Kecepatan Maksimum |
|---|---|
| Pipa Utama | ≤ 3 m/s |
| Pipa Cabang | ≤ 5 m/s |
Kecepatan yang terlalu tinggi akan meningkatkan friction loss secara signifikan.
Contoh Penentuan Diameter
Flow:
- 1.000 LPM = 0,0167 m³/s
Jika digunakan pipa 4 inch (Ø 100 mm):
Luas penampang:
A = π × (0,05)² = 0,00785 m²
Kecepatan aliran:
V = Q / A
V = 0,0167 / 0,00785 ≈ 2,13 m/s
➡️ Masih dalam batas aman untuk pipa utama.
3. Perhitungan Kehilangan Tekanan (Friction Loss)
Friction loss terjadi akibat:
- gesekan air dengan dinding pipa
- perubahan arah aliran
- sambungan dan valve
Untuk sistem hydrant, metode paling umum adalah Hazen-Williams.
4. Rumus Hazen-Williams
hf = 10,67 × L × Q¹·⁸⁵ / (C¹·⁸⁵ × D⁴·⁸⁷)
Keterangan:
- hf = kehilangan tekanan (meter)
- L = panjang pipa (meter)
- Q = debit (m³/s)
- C = koefisien pipa
- D = diameter pipa (meter)
Nilai Koefisien C (Umum)
| Material Pipa | C |
|---|---|
| Steel | 120 |
| Ductile Iron | 130 |
| HDPE | 140 |
5. Contoh Perhitungan Friction Loss
Asumsi:
- Panjang pipa: 100 meter
- Debit: 0,0167 m³/s
- Diameter: 0,1 meter (4”)
- C = 120
Hasil perhitungan pendekatan:
hf ≈ 10–15 meter
➡️ Friction loss ini harus ditambahkan ke total head pompa.
6. Kehilangan Tekanan Akibat Fitting & Valve
Selain pipa lurus, losses juga berasal dari:
| Komponen | Equivalent Length |
|---|---|
| Elbow 90° | 3–5 m |
| Tee | 5–10 m |
| Gate Valve | 1–2 m |
| Hose Valve | 5–8 m |
Total panjang pipa desain:
Panjang Aktual + Equivalent Length
7. Distribusi Diameter Pipa Hydrant (Best Practice)
Umumnya sistem hydrant menggunakan:
- Pipa utama (riser / header): 4” – 6”
- Pipa cabang ke hydrant: 2.5” – 3”
- Outlet ke hose: 2.5”
Distribusi ini menjaga tekanan tetap stabil saat hydrant digunakan bersamaan.
Kesalahan Umum Desain Pipa Hydrant
- Diameter terlalu kecil
- Tidak menghitung losses fitting
- Mengabaikan velocity limit
- Panjang pipa aktual tidak akurat
- Semua jalur disamakan tanpa zonasi
Kesalahan ini sering menyebabkan hydrant gagal uji debit dan tekanan.
Standar Acuan Teknis
- NFPA 14 – Standpipe & Hose System
- NFPA 20 – Fire Pump
- SNI Sistem Proteksi Kebakaran Gedung
Kesimpulan
Perhitungan diameter pipa dan friction loss menentukan keberhasilan sistem hydrant secara keseluruhan. Diameter yang tepat menjaga kecepatan aliran ideal, mengurangi kehilangan tekanan, dan memastikan hydrant bekerja optimal saat kondisi darurat.
JB Proteks 